Asinhroni brojač je digitalno kolo koje broji satne impulse kroz povezane flip-flops. Samo prvi flip-flop dobija glavni sat, dok se sledeće faze menjaju jedna za drugom. Ova akcija talasanja čini ga jednostavnim i korisnim za brojanje malih brzina i podelu frekvencija. Ovaj članak pruža informacije o njegovom radu, vrstama, vremenskom ponašanju, upotrebi i poređenju.
KSNUMKS. Osnove asinhronog brojača
Asinhroni brojač je digitalni krug za brojanje koji menja svoj izlaz kako stižu impulsi sata. Samo prvi flip-flop prima spoljni sat direktno. Svaki sledeći flip-flop se pokreće izlazom prethodne faze, tako da se signal kreće kroz brojač u nizu.
Ova akcija korak po korak je razlog zašto se naziva i brojač talasanja. Dizajn je jednostavan i pogodan za osnovno brojanje u digitalnim kolima male brzine.
KSNUMKS. Kako funkcioniše asinhroni brojač?
Ulaz sata i lanac okidača
Prvi flip-flop menja stanje kada primi impuls ulaznog sata. Nakon toga, njegov izlaz postaje okidač za sledeći flip-flop. Ovaj proces se nastavlja kroz preostale faze, pri čemu se svaka faza menja tek nakon faze pre nego što se promeni.
Binarni izlaz Formiranje
Svaki flip-flop proizvodi jedan izlazni bit. Kada se izlazi čitaju zajedno, oni formiraju binarni broj. Prva faza predstavlja najniži bit, dok kasnije faze predstavljaju veće bitove. Kako se dodaje više japanki, brojač može proizvesti više stanja brojanja.
Glavne vrste asinhronih brojača
Asinhroni brojač
Asinhroni brojač povećava svoj broj za jedan za svaki puls sata. Njegovi izlazi prate naprednu binarnu sekvencu, počevši od najniže vrednosti brojanja i krećući se ka najvišoj vrednosti. Nakon dostizanja poslednjeg stanja brojanja, brojač se vraća u početno stanje i ponavlja sekvencu.
Asinhroni Dovn Counter
Asinhroni brojač dole smanjuje svoj broj za jedan za svaki puls sata. Njegovi izlazi prate obrnutu binarnu sekvencu, krećući se od veće vrednosti brojanja prema nižoj vrednosti brojanja. Ova akcija obrnutog brojanja zavisi od toga kako su flip-flop izlazi povezani iz jedne faze u drugu.
Komplementarna upotreba izlaza
Flip-flops često pružaju i normalne i komplementarne izlaze. Normalni izlaz i komplementarni izlaz mogu se koristiti u različitim putevima povezivanja kako bi podržali suprotne pravce brojanja. Odabirom koji izlaz pokreće sledeću fazu, brojač se može rasporediti da broji nagore ili nadole.
Tajming ponašanje u asinhronom brojaču
Ripple efekat
Efekat talasanja znači da se izlazni bitovi ne ažuriraju u isto vreme. Promena počinje na prvom flip-flop, a zatim prolazi kroz preostale faze jedan po jedan.
Kašnjenje razmnožavanja
Kašnjenje širenja je kratko vreme odziva svakog flip-flopa nakon što primi signal okidača. Kako se dodaje više faza, ova mala kašnjenja se kombinuju, tako da brojač traje duže da postigne stabilan konačni broj.
Lažna srednja stanja
Tokom nekih promena brojanja, izlazi mogu nakratko pokazati netačna privremena stanja pre nego što se nasele na tačan broj. Ova stanja se pojavljuju dok se signal još uvek kreće kroz lanac i može uticati na kola koja čitaju izlaz prerano.
Osnovni radni tok dizajna
→ Definišite da li brojač mora da broji, odbrojava ili deli frekvenciju.
→ Izaberite potreban broj bitova.
→ Povežite japanke u kaskadi.
→ Potvrdite tip okidača i izlaznu putanju.
→ Procenite ukupno kašnjenje talasanja.
→ Proverite da li povezana logika može tolerisati privremena stanja.
→ Dodajte strobing ili omogućite kontrolu ako je potrebno.
→ Testirajte punu sekvencu brojanja.
Uobičajene primene asinhronih brojača
Brojanje pulsa
Brojanje impulsa znači da asinhroni brojač broji dolazne impulse jedan po jedan. Svaki sat puls menja brojanje za jedan korak.
Brojanje događaja
Brojanje događaja beleži koliko puta dolazi do signala ili akcije. Brojač se povećava ili smanjuje kako se prima svaki signal događaja.
Podela frekvencije
Podela frekvencije smanjuje ulaznu frekvenciju na nižu izlaznu frekvenciju. Svaka flip-flop faza dalje deli signal.
Podela sata
Podela sata stvara sporije taktne signale od bržeg ulaza sata. Ovo je korisno kada je kolu potreban sporiji tajming signal.
Tajmer kola
Tajmer kola koriste asinhrone brojače za brojanje impulsa sata tokom vremena. Vrednost brojanja može da podrži jednostavne vremenske operacije.
LED Brojanje Displeji
LED ekrani za brojanje pokazuju vrednosti brojanja pomoću digitalnih izlaza. Izlazni bitovi mogu biti povezani sa prikaznim kolima kako bi prikazali promenu stanja brojanja.
KSNUMKS. Poređenje: Asinhroni vs. sinhroni brojači
| Odlika | Asinhroni brojač | Sinhroni brojač |
|---|---|---|
| Metoda taktiranja | Talasanje kroz faze | Zajednički sat za sve faze |
| Izlaz tajming | Nije simultano | Skoro istovremeno |
| Brzina | Niži | Viši |
| Složenost | Jednostavnije | Složenije |
| Efekat kašnjenja | Primetnije | Bolje kontrolisano |
| Najbolja upotreba | Brojanje male brzine | Brži digitalni sistemi |
Zaključak
Asinhroni brojači su jednostavna kola za brojanje koja rade tako što prolaze promene sata iz jednog flip-flopa u drugi. Oni su korisni za brojanje impulsa, brojanje događaja, podelu frekvencija, podelu sata, tajmere, LED displeje i logiku kontrole male brzine. Njihova glavna ograničenja su kašnjenje talasanja, privremena lažna stanja i manja brzina. Za kola kojima je potrebno da se izlazi menjaju zajedno, sinhroni brojači su obično pogodniji.
Često postavljana pitanja [FAK]
Koliko država može imati asinhroni brojač?
Asinhroni brojač može imati 2ⁿ stanja, gde je n broj flip-flops.
Šta je kontra bit?
Kontra bit je jedan izlaz iz jednog flip-flopa.
Šta je stanje brojanja?
Stanje brojanja je puna binarna vrednost formirana od svih flip-flop izlaza.
Može li asinhroni brojač početi iznad nule?
Da. Unapred podešeni ili jasni ulazi mogu podesiti brojač na izabranu početnu vrednost.
Šta se dešava nakon najvećeg broja?
Brojač se prevrće i vraća na početni broj.
Zašto je prvi flip-flop najniži bit?
Menja se sa svakim satnim impulsom, tako da predstavlja najmanju binarnu vrednost.
