Dijital Sayaçlar

Sayaç sıralı bir devredir. Sayaç darbeleri için kullanılan dijital bir devre bilinen sayaçtır. Sayaç, parmak arası terliklerin en geniş uygulamasıdır. Saat sinyali uygulanmış bir flip-flop grubudur. Sayaçlar iki tiptedir.

• Eşzamansız veya dalgalanma sayaçları.
• Senkron sayaçlar.

Eşzamansız veya dalgalanma sayaçları

2 bitlik dalgalanma sayacının mantık şeması şekilde gösterilmiştir. Toggle (T) flip-flop kullanılıyor. Ancak JK flip-flop'u J ve K kalıcı olarak mantık 1'e bağlıyken de kullanabiliriz. Flip-flop A'nın saat girişine harici saat uygulanır ve Q _Bir sonraki flip-flop'un saat girişine _bir çıkış uygulanır yani FF-B.

Mantıksal Diyagram

Operasyon

SN	Durum	Operasyon
1	Initially let both the FFs be in the reset state	Başlangıçta Q B Q A = 00
2	After 1st negative clock edge	İlk negatif saat kenarı uygulanır uygulanmaz, FF-A değişecek ve Q A 1'e eşit olacaktır. Q A , FF-B'nin saat girişine bağlanır. Q A , 0'dan 1'e değiştiğinden, FF-B tarafından pozitif saat kenarı olarak değerlendirilir. Q B'de değişiklik yoktur çünkü FF-B, FF ile tetiklenen bir negatif kenardır. Q B Q A = 01 ilk saat darbesinden sonra.
3	After 2nd negative clock edge	İkinci negatif saat kenarının gelişinde, FF-A tekrar değişir ve Q A = 0. Q A'daki değişiklik, FF-B için negatif bir saat kenarı görevi görür. Yani o da değişecek ve Q B 1 olacak. Q B Q A = ikinci saat darbesinden sonra 10.
4	After 3rd negative clock edge	3. negatif saat kenarının gelişinde, FF-A tekrar değişir ve Q A , 0'dan 1 olur. Bu olumlu bir değişim olduğundan, FF-B buna yanıt vermez ve pasif kalır. Yani Q B değişmez ve 1'e eşit olmaya devam eder. Q B Q A = üçüncü saat darbesinden sonra 11.
5	After 4th negative clock edge	4. negatif saat kenarının gelişinde, FF-A tekrar değişir ve Q A , 0'dan 1 olur. Q A'daki bu negatif değişiklik, FF-B için saat darbesi görevi görür. Bu nedenle Q B'yi 1'den 0'a değiştirir. Q B Q A = 00 dördüncü saat darbesinden sonra.

Doğruluk tablosu

Senkron sayaçlar

"Saat" darbeleri, bir sayaçtaki tüm flip-floplara aynı anda uygulanırsa, bu tür bir sayaç, eşzamanlı sayaç olarak adlandırılır.

2-bit Senkron yukarı sayaç

FF-A'nın J _A ve K _A girişleri mantık 1'e bağlıdır. Dolayısıyla, FF-A geçişli bir flip-flop olarak çalışacaktır. J _B ve K _B girişleri Q _A'ya bağlanır .

Mantıksal Diyagram

Operasyon

SN	Durum	Operasyon
1	Initially let both the FFs be in the reset state	Başlangıçta Q B Q A = 00.
2	After 1st negative clock edge	İlk negatif saat kenarı uygulanır uygulanmaz, FF-A değişecek ve Q A , 0'dan 1'e değişecektir. Ancak negatif saat kenarının uygulandığı anda, Q A , J B = K B = 0. Dolayısıyla FF-B durumunu değiştirmeyecektir. Yani Q B , 0 olarak kalacak. Q B Q A = 01 ilk saat darbesinden sonra.
3	After 2nd negative clock edge	İkinci negatif saat kenarının gelişinde, FF-A tekrar geçiş yapar ve Q A 1'den 0'a değişir. Ama bu anda Q A 1 idi. Yani J B = K B = 1 ve FF-B değişecek. Dolayısıyla Q B , 0'dan 1'e değişir. Q B Q A = ikinci saat darbesinden sonra 10.
4	After 3rd negative clock edge	Üçüncü düşen saat kenarının uygulanması üzerine, FF-A 0'dan 1'e geçiş yapacaktır ancak FF-B için durum değişikliği olmayacaktır. Q B Q A = üçüncü saat darbesinden sonra 11.
5	After 4th negative clock edge	Sonraki saat darbesi uygulandığında, Q B de 1'den 0'a değişeceğinden Q A 1'den 0'a değişecektir. Q B Q A = 00 dördüncü saat darbesinden sonra.

Sayaçların sınıflandırılması

Saymanın ilerleme şekline bağlı olarak, eşzamanlı veya eşzamansız sayaçlar şu şekilde sınıflandırılır:

• Yukarı sayaçlar
• Aşağı sayaçlar
• Yukarı / Aşağı sayaçları

YUKARI / AŞAĞI Sayacı

Yukarı sayaç ve aşağı sayaç bir YUKARI / AŞAĞI sayacı elde etmek için birleştirilir. Yukarı veya aşağı modunu seçmek için bir mod kontrol (M) girişi de sağlanmıştır. Yukarı / aşağı operasyonunu elde etmek için her iki flip-flop çifti arasında bir kombinasyon devresinin tasarlanması ve kullanılması gerekir.

• Yukarı / aşağı sayaç tipi
• YUKARI / AŞAĞI dalgalanma sayaçları
• YUKARI / AŞAĞI senkron sayaç

YUKARI / AŞAĞI Dalgalanma Sayaçları

YUKARI / AŞAĞI dalgalanma sayacında tüm FF'ler geçiş modunda çalışır. Bu yüzden ya T parmak arası terlik ya da JK parmak arası terlik kullanılacaktır. LSB flip-flopu saati doğrudan alır. Ancak diğer FF'lerin saati, önceki FF'nin (Q = Q bar) çıktısından elde edilir.

• UP counting mode (M=0)- Yukarı sayma elde edilecekse önceki FF'nin Q çıkışı sonraki aşamanın saatine bağlanır. Bu mod için, mod seçme girişi M mantık 0'dadır (M = 0).

• DOWN counting mode (M=1)- M = 1 ise, önceki FF'nin Q bar çıkışı sonraki FF'ye bağlanır. Bu, sayacı sayma modunda çalıştıracaktır.

Misal

3-bit ikili yukarı / aşağı dalgalanma sayacı.

• 3 bit - bu nedenle üç FF gereklidir.

• YUKARI / AŞAĞI - Yani bir mod kontrol girişi gereklidir.

• Dalgalanma sayacı için, önceki FF'nin Q çıkışı, bir sonrakinin saat girişine bağlanır.

• Dalgalanma sayacı için, önceki FF'nin Q çıkışı, bir sonrakinin saat girişine bağlanır.

• Bir dalgalanma sayacı için, önceki FF'nin Q bar çıkışı, bir sonrakinin saat girişine bağlanır.

• Önceki FF'nin Q ve Q bar çıkışı seçiminin, M = 0 ise, YUKARI sayılacak şekilde mod kontrol girişi M tarafından kontrol edilmesini sağlayın. Öyleyse Q'yu CLK'ya bağlayın. M = 1 ise, AŞAĞI sayılıyor. Yani Q çubuğunu CLK'ya bağlayın.

Blok Şeması

Doğruluk tablosu

Operasyon

SN	Durum	Operasyon
1	Case 1 − With M = 0 (Up counting mode)	M = 0 ve M bar = 1 ise, Şekil 1'deki AND kapıları 1 ve 3. Etkinleştirilecek, AND geçitleri 2 ve 4 devre dışı bırakılacaktır. Böylece Q A , FF-B'nin saat girişine bağlanır ve Q B , FF-C'nin saat girişine bağlanır. Bu bağlantılar normal yukarı sayaçla aynıdır. Böylece M = 0 ile devre bir yukarı sayaç olarak çalışır.
2	Case 2: With M = 1 (Down counting mode)	M = 1 ise, şekil 2'deki AND kapıları 2 ve 4'tür. etkinleştirilirken AND kapıları 1 ve 3 devre dışı bırakılır. Dolayısıyla Q FF-B'nin saat girişine bir çubuk bağlanır ve Q B çubuğu FF-C'nin saat girişine bağlanır. Bu bağlantılar bir aşağı sayaç üretecektir. Böylece M = 1 ile devre bir aşağı sayaç olarak çalışır.

Modül Sayacı (MOD-N Sayacı)

2 bitlik dalgalanma sayacı MOD-4 sayacı ve 3 bitlik dalgalanma sayacı MOD-8 sayacı olarak adlandırılır. Yani genel olarak, n-bit dalgalanma sayacı modulo-N sayacı olarak adlandırılır. Nerede, MOD numarası = 2 ⁿ .

Modül türü

• 2 bit yukarı veya aşağı (MOD-4)
• 3 bit yukarı veya aşağı (MOD-8)
• 4 bit yukarı veya aşağı (MOD-16)

Sayaçların uygulanması

• Frekans sayaçları
• Dijital saat
• Zaman ölçümü
• A'dan D'ye dönüştürücü
• Frekans bölücü devreler
• Dijital üçgen dalga üreteci.