Apa itu Penghitung Dering: Bekerja, Klasifikasi & Aplikasi

Penghitung adalah rangkaian sekuensial yang fungsinya untuk menghitung pulsa, frekuensi dan waktu sinyal menggunakan sinyal clock tunggal. Ini adalah komponen penting dari elektronik digital karena seluruh perangkat elektronik bekerja di counter. Mereka dirancang dengan mengelompokkan satu set flipflop (serupa atau berbeda). Penghitung beroperasi dalam mode modul yang berbeda, yang diwakili oleh jumlah status siklus. Ada dua jenis counter , mereka adalah penghitung sinkron dan asinkron. Penghitung sinkron beroperasi berdasarkan sinyal jam input dan penghitung asinkron tidak bergantung pada sinyal jam input. Penghitung sinkron adalah register geser counter yang selanjutnya diklasifikasikan sebagai ring counter tipe ring dan tipe twisted.

Apa itu Penghitung Dering?

Definisi: Penghitung cincin juga dikenal sebagai SISO ( serial di serial keluar ) pencacah register geser, dimana keluaran dari flip flop dihubungkan dengan masukan dari flip flop yang berfungsi sebagai penghitung ring. Perancangan ring counter dapat dilakukan dengan menggunakan empat buah D-Flip Flop dengan sinyal jam umum dan input utama dapat dihubungkan ke pra-setel dan jelas.

blok-diagram-ring-counter

Dari diagram di atas,

1). Jumlah state yang digunakan adalah 4 (Dimana no state = tidak ada sandal jepit yang digunakan).

2). Pre-set atau Clear: Fungsi utamanya adalah jika sinyal input clock berubah maka nilai output juga ikut berubah.

Hubungannya dibuat sebagai berikut

• Satu input terhubung ke flip-flop pertama ff0-Q0,
• Input lain terhubung ke CLR dari tiga sandal jepit lainnya seperti ff1, ff2, ff3.

Teori Kerja

Sebagai contoh mari kita ambil kondisi dimana pre-set = '0000' maka keluaran yang didapat pada setiap flip flop adalah sebagai berikut. Untuk FF0, keluaran pada Q0 adalah '1', sedangkan pada flipflop lain seperti ff, ff2, ff3 (yang dihubungkan untuk membersihkan dimana CLR = 0) keluaran yang diperoleh pada Q1 = Q2 = Q3 = '0 ′. Hal ini dapat dipahami dengan mengikuti tabel kebenaran dan bentuk gelombang keluarannya yang diperoleh saat dieksekusi menggunakan kode Verilog HDL di Perangkat lunak Xilinx.

Meja kebenaran

Dimana

Masukan = ORI dan CLK

X = Jam dapat berupa sisi positif atau negatif

Keluaran = Q0, Q1, Q2, Q3.

Dari tabel tersebut, kita dapat mengamati bahwa '1' digeser secara diagonal dari Q0 ke Q3 dan akan bergeser kembali ke 'Q0'. Jadi ini menunjukkan bahwa itu berfungsi seperti penghitung cincin.

Program Verilog HDL untuk Penghitung Dering

modul dff (q, d, c)
keluaran q
masukan d, c
reg q
awal
q = 1’b1
selalu @ (posedge c)
q = d
modul akhir

modul dff1 (q, d, clk)
keluaran q
masukan d, clk
reg q
awal
q = 1’b0
selalu @ (posedge cl)
q = d
endmodule

cincin modul (q, clk)
masuk [3: 0] q
masukan clk
dff u1 (q [0], q [3], clk)
dff1 u2 (q [1], q [0], clk)
dff1 u3 (q [2], q [1], clk)
dff1 u4 (q [3], q [2], clk)
modul akhir

Diagram Waktu Penghitung Cincin

Diagram waktu penghitung cincin ditunjukkan di bawah ini.

timing-diagram-of-ring-counter

Klasifikasi Penghitung Cincin

Penghitung cincin diklasifikasikan menjadi dua yaitu,

Tipe Lurus

Nama alternatif dari tipe straight adalah 'one hot counter', dimana keluaran ending flip flop diberikan sebagai umpan balik terhadap masukan starting flip flop. Dimana angka biner 0/1 diedarkan dalam bentuk cincin. Dua sinyal kontrol Pre-set (PR) dan sinyal clock (CLK) digunakan. Dimana PR terhubung ke FF 0 dan CLR diberikan ke FF3. Berikut ini adalah diagram blok dari 4 tahap pencacah cincin lurus.

counter-ring-lurus

Tabel Kebenaran Penghitung Jenis Cincin Lurus

kebenaran-tabel-tipe-lurus

Diagram Waktu Tipe Lurus

timing-diagram-of-straight-type

Jenis Twisted

Nama alternatif dari tipe bengkok adalah penghitung tipe ekor / berjalan / Johnson. Keluaran yang dilengkapi dengan flip flop akhir adalah umpan balik ke masukan dari flip flop awal. Dimana aliran 1 dan 0 mengalir dalam bentuk cincin. Penghitung tipe bengkok menggunakan dua sinyal kontrol seperti CLK dan ORI. Dimana CLK dan ORI umum untuk keempat sandal jepit. Berikut ini adalah diagram blok dari 4 tahap pencacah tipe cincin bengkok.

Tabel Kebenaran dari Jenis Twisted

Diagram Waktu Tipe Twisted

Diagram waktu tipe bengkok ditunjukkan di bawah ini.

timing-diagram-of-johnson-type

Perbedaan antara Penghitung Jenis Cincin dan Penghitung Jenis Johnson

Berikut ini adalah perbandingan antara ring counter dan Johnson counter

Keuntungan

Keuntungannya adalah

• Bisa menyandi dan memecahkan kode logika
• Implementasi dapat dilakukan dengan menggunakan JK dan sandal jepit D.

Kekurangan

Kerugiannya adalah

• Dari 15 negara bagian, 4 negara bagian digunakan
• Tidak dimulai sendiri.

Aplikasi

Berikut ini adalah aplikasinya

• Penghitung frekuensi
• ADC
• Jam digital
• Ukur timer dan nilai, dll.

FAQ

1). Berapa banyak status yang ada di penghitung ring 10-bit?

10 status digunakan dalam penghitung ring 10-bit.

2). Apa itu penghitung asinkron?

Pencacah asynchronous beroperasi secara asynchronous yang tidak bergantung pada pulsa clock. Ini memiliki 2n - 1 negara bagian.

3). Apa yang dimaksud dengan mod penghitung?

Nama lain untuk penghitung mod adalah pencacah Modulus. Ini didefinisikan sebagai jumlah negara bagian di penghitung.

4). Apa yang Anda maksud dengan counter Johnson?

Johnson counter adalah salah satu jenis ring counter, dimana keluaran dari flip-flop terakhir dilengkapi dan umpan balik ke masukan dari flip-flop pertama. Jumlah negara bagian yang digunakan adalah 2n.

5). Apa pembagian dengan penghitung N?

Dibagi dengan N counter berarti pembagian frekuensi clock input dengan N.

6). Apa yang Anda maksud dengan register geser SISO?

Register SISOshift adalah serial in-serial out register, dimana data input dan data output diproses secara serial satu demi satu dan hasilnya disimpan dalam register.

Jadi, sebuah penghitung merupakan komponen penting dari elektron digital. Mereka diklasifikasikan sebagai penghitung sinkron (tipe cincin dan tipe bengkok) dan asinkron. Jadi, ini adalah ikhtisar penghitung dering yang menggunakan dua sinyal kontrol, jam dan pra-setel. Berdasarkan sinyal-sinyal ini mereka beroperasi dalam format cincin sehingga disebut penghitung cincin, mereka selanjutnya diklasifikasikan sebagai tipe lurus dan bengkok. Dimana setiap counter memiliki desain, kelebihan, dan kekurangannya masing-masing.