디지털 전자공학에 있는 카운터 그리고 그것의 신청

카운터는 전자공학을 위한 아주 중요한 장치입니다. 그것은 많은 전자 회로에 사용됩니다. 디지털 카운터는 기본적으로 시계 핀에 적용된 시계 펄스를 계산합니다. 우리는 디스플레이와 함께 그것을 사용하여 디지털 펄스 수를 시각적으로 볼 수 있습니다. 센서가있는 디지털 카운터는 예를 들어 센서가 트리거 된 횟수를 계산하는 데 사용됩니다. 우리는 디지털 카운터 디스플레이를 사용하여 심장 펄스를 모니터링하는 심장 박동 카운트 센서를 사용할 수 있습니다. 이것은 하나의 예입니다; 디지털 카운터의 많은 응용 프로그램이 있습니다. 이제 카운터의 두 가지 유형이 있습니다.

1. 비동기 카운터(리플 카운터)
2. 동기 카운터

비동기 카운터 또는 리플 카운터

업 카운터가 계산됩니다. 이 카운터에서 외부 클럭 펄스는 하나의 플립 플롭에만 적용되고 다른 플립 플롭은 이전의’~큐’출력에서 클럭을 가져옵니다. 어떤 플립 플롭 외부 클럭이 적용되는지’큐’그 플립 플롭의 출력은 다음과 같습니다. 만약 당신이 이글이 무엇인지 모른다면,이 글을 읽어보세요. 비동기 카운터에는 두 가지 유형이 있습니다.

비동기 업 카운터

이제 4 비트 비동기 업 카운터 디자인을 살펴 보겠습니다.

위의 그림은 4 비트 비동기 업 카운터입니다. 0 에서 15 까지 셀 수 있으므로 가능한 출력 수는 16 입니다. 그래서 그 모드는 16,즉 24 이며,4 는 플립 플롭의 수입니다. 16 시계에서이 카운터는 초기 위치로 재설정됩니다. 그것은 4 개의 디 타입 플립 플롭으로 구성됩니다. ‘디’모든 플립 플롭의 입력은 반전 큐에 연결(~큐)다음 플립 플롭의 시계 핀. 외부 클럭 펄스가 첫 번째 플립 플롭에 주어 지지만 다른 플립 플롭에 대한 클럭 펄스는 이전의’~큐’출력이라는 것을 알 수 있습니다. ‘큐’출력은 카운터의 출력입니다.

초기 상태에서 외부 클럭이 적용되지 않으면 모든 플립 플롭의’~큐’출력이 높아져’디’입력에 연결됩니다. 하나의 외부 클럭 펄스가 적용되면 첫 번째 플립 플롭은’~큐’에 존재하는’1’을 저장합니다. 이제 첫 번째 플립 플롭의’큐’출력은 높을 것이고’~큐’는 낮을 것입니다.

두 번째 클럭에서 첫 번째 플립 플롭은 초기화되고 첫 번째 플립 플롭의’큐’출력은 낮고’~큐’는 높을 것입니다. 이제 두 번째 플립 플롭의 클럭 입력은 첫 번째 플립 플롭의’~큐’에 연결되어 있기 때문에 낮은 클럭 전환에서 높은 클럭 전환을 얻었습니다. 두 번째 플립 플롭은 모든 시간에 모든 과정을 반복합니다’~큐’의 출력은 낮음에서 높음으로 상태를 변경합니다. 이 과정은 회로에 연결된 모든 플립 플롭에 적용됩니다. 이 방법은이 회로가 계산됩니다.

4 비트 비동기 카운터 파형을 살펴 보겠습니다.

당신이 파형을 볼 경우주의 깊게 당신은 외부 클럭 펄스가 모든 출력에서 분할을 받고 있음을 알 수 있습니다. 첫 번째 출력 클럭은 2 로 나누고,두 번째 출력 클럭은 4 로 나눕니다. 그래서 카운터는 디지털 주파수 분배기로 사용할 수 있습니다.

FN=FCLK/2N

곳:

FN=주파수에서 QN

N=숫자의 플립-플롭

작성할 수 있습니다 진실 테이블을 작성하여 창의 외계 및 검사에서 출력 파형입니다. 예를 들어 아래 그림을 참조하십시오.

첫 번째 클럭에서는’쿼터 0’출력이’1′,’쿼터 1’출력은’0′,’쿼터 2’출력은’0′,’쿼터 3’출력은’0’입니다. 이제 두 번째 클럭 펄스에서 출력을 확인합시다.

두 번째 클럭에서’큐 0’출력은’0′,’큐 1’출력은’1′,’큐 2’출력은’0′,’큐 3’출력은’0’입니다. 이제 우리는 모든 클럭 펄스에서 출력을 보면서 진실 테이블을 쓸 것입니다.

	3 분기	2 분기	1 분기	0	이진 출력의 10 진수 등가
0	0	0	0	0	0
1	0	0	0	1	1
2	0	0	1	0	2
3	0	0	1	1	2
4	0	1	0	0	4
5	0	1	0	1	5
6	0	1	1	0	6
7	0	1	1	1	7
8	1	0	0	0	8
9	1	0	0	1	9
10	1	0	1	0	10
11	1	0	1	1	11
12	1	1	0	0	12
13	1	1	0	1	13
14	1	1	1	0	14
15	1	1	1	1	15
16(0)	0	0	0	0	0

이 카운터가 0 에서 15 까지 계산된다는 것을 알 수 있듯이 이것은 업 카운터이며 위의 테이블은 4 비트 업 카운터의 진실 테이블입니다.

비동기 다운 카운터

다운 카운터가 카운트 다운되며,외부 클럭 펄스가 비동기 카운터에서 하나의 플립 플롭에만 제공된다는 것을 이미 알고 있습니다. 이 카운터에서는’~큐’출력에서 출력을 가져옵니다.

당신은 우리가 단지 카운터를 아래로 만들기 위해 출력 위치를 변경 한 것을 볼 수 있듯이. 나머지 회로는 모두 업 카운터와 비슷합니다. 이제 출력 파형을 살펴 보겠습니다.

우리는 이전 방법을 사용하여 진실 테이블을 찾을 수 있습니다;우리는 최대 카운터의 진실 테이블을 찾는 데 사용.

	3 분기	2 분기	1 분기	0	이진 출력의 10 진수 등가
0	1	1	1	1	15
1	1	1	1	0	14
2	1	1	0	1	13
3	1	1	0	0	12
4	1	0	1	1	11
5	1	0	1	0	10
6	1	0	0	1	9
7	1	0	0	0	8
8	0	1	1	1	7
9	0	1	1	0	6
10	0	1	0	1	5
11	0	1	0	0	4
12	0	0	1	1	3
13	0	0	1	0	2
14	0	0	0	1	1
15	0	0	0	0	0
16(0)	1	1	1	1	15

동기 카운터

동기 카운터 외부 클록 펄스에서 모든 플립 플롭에 제공됩니다. 그러나 우리는이 카운터에 추가 논리를 사용합니다. 동기 카운터에는 비동기 카운터와 두 가지 유형이 있습니다.

동기식 업 카운터

업 카운터가 카운트된다는 것을 알고 있습니다. 동기식 업 카운터에는 두 가지 유형이 있습니다.

1. 리플 캐리가있는 동기식 업 카운터

리플 캐리가있는 4 비트 동기식 업 카운터의 디자인을 살펴 보겠습니다.

타이밍 다이어그램(타이밍 파형)및 진실 테이블은 동일한 비동기 업 카운터입니다. 당신이 볼 수 있듯이 그것은 첫 번째 플립 플롭을 제외한 모든 플립 플롭에서 게이트를 가지고 있습니다. 모든 게이트에는 두 개의 입력이 있습니다. 모든 및 게이트의 출력은 이전의 모든 플립 플롭의 출력이며 다음 플립 플롭의 입력입니다. 이전의 모든 플립 플롭을 다음 및 게이트에 제공하기 위해 이전 및 게이트의 출력이 다음 및 게이트에 제공됩니다. 이 유형의 카운터를”리플 캐리 카운터”라고합니다.

이제이 카운터의 작동을 이해합시다. 당신은 모든 것을 볼 수 있습니다 제이케이 플립 플롭 다음과 같이 구성됩니다 티 플립 플롭. 첫 번째 티 플립 플롭의 입력은 높은(1)고정되고 출력은 다음 플립 플롭 입력 및 첫 번째 및 게이트에 제공됩니다. 제 2 플립 플롭의 출력은 제 1 및 게이트에 주어지고 제 1 및 게이트의 출력은 다음 플립 플롭 입력에 주어진다. 그런 다음이 시퀀스는 모든 다음 플립 플롭에 대해 반복됩니다.

이 회로에 클럭 펄스를 주면 첫 번째 플립 플롭이 전환되고 출력이 높아집니다. 이제 두 번째 입력의 입력이 높고 다음 클럭 펄스가 주어지면 두 번째 플립 플롭이 전환되고 높아질 것입니다. 첫 번째 플립 플롭은 두 번째 시계에서 전환하고 낮은 될 것입니다. 세 번째 클럭에서 첫 번째 플립 플롭은 전환되고 높아지지만 두 번째 플립 플롭의 입력이 낮기 때문에 전환되지 않고 높게 유지됩니다. 이제 첫 번째 및 게이트는 이제 활성화되고 출력은 세 번째 플립 플롭의 입력 인 높은 것입니다. 네 번째 클럭 펄스가 주어지면,제 1 및 제 2 플립 플롭은 낮을 것이고 제 3 플립 플롭은 토글 될 것이고 그것은 높아질 것이다. 이 과정은 모든 플립 플롭에 대해 반복됩니다.

2. 리플 캐리가없는 동기식 업 카운터 카운터

리플 캐리가없는 5 비트 동기식 업 카운터의 디자인을 살펴 보겠습니다.

이 카운터 입력 및 게이트에서 플립 플롭이 증가함에 따라 증가하고 있습니다. 우리는 이전의 출력을 제공하지 않기 때문에 다음 및 게이트 대신 우리는 직접 모든 이전 플립 플롭 출력과 게이트를 제공하고 있습니다. 따라서 플립 플롭의 수가 증가함에 따라 게이트 입력 및 입력 수가 증가합니다. 플립 플롭의이 유형은”리플 캐리 카운터없이”라고합니다. 이 카운터의 작업은 앞서 설명한 것과 동일합니다.

동기식 다운 카운터

우리는 업 카운터를 다운 카운터로 변환하려면 플립 플롭에서 출력 위치를 변경해야한다는 것을 알고 있습니다. 그래서,동기 다운 카운터의 두 유형에 대한 회로를 보자.

1. 리플 캐리가있는 동기 다운 카운터

리플 캐리가있는 동기 다운 카운터의 논리 회로를 살펴 보겠습니다.

그래서,당신은 우리가 카운터를 달성하기 위해’~큐’출력에’큐’출력의 출력을 변경 한 것을 볼 수 있습니다.

2. 리플 캐리가없는 동기 다운 카운터

리플 캐리가없는 동기 다운 카운터의 논리 회로를 살펴 보겠습니다.

그래서,당신은 우리가’큐’출력의 출력을 변경 한이 카운터에서도 볼 수 있듯이’~큐’출력은 카운터를 달성하기 위해.

특수 유형의 카운터

특수 유형의 카운터를 사용할 수 있으며”링 카운터”및”존슨 카운터”입니다. 의 그들에게 하나 하나를 보자.

링 카운터

이것은 특별한 유형의 동기 카운터입니다. 그것은 시프트 타입 카운터 그래서 그것은 또한 시프트 카운터라고합니다. 이 카운터에서 데이터는 오른쪽에서 왼쪽 또는 왼쪽에서 오른쪽으로 이동합니다. 링 카운터의 논리 회로를 보자.

마지막 플립 플롭의 출력은 첫 번째 플립 플롭에 대한 입력이며,첫 번째 플립 플롭의 출력은 두 번째 플립 플롭 등에 대한 입력입니다. 그래서 데이터는 왼쪽에서 오른쪽으로 이동합니다. 이 카운터에서 가장 오른쪽 또는 가장 왼쪽 플립 플롭은 처음에’1’로 설정되고 다른 모든 플립 플롭은 지워집니다. 모든 클럭 펄스에서이’1’이 이동됩니다. 이제 링 카운터의 진실 테이블을 보자.

링 카운터의 계산 단계는 20,21,22 일 것입니다….2 엔-1. 어디 엔 플립 플롭의 수입니다.이것은 또한 특별한 유형 동기식 카운터이다. 우리는 링 카운터에 하나의 플립 플롭을 미리 설정했지만 존슨 카운터 피드백은 마지막 플립 플롭의”~큐”출력 형태로 제공됩니다. 우리는 단지 모든 플립 플롭을 취소해야합니다.

마지막 플립 플롭의 출력은 첫 번째 플립 플롭에 대한 입력이며,첫 번째 플립 플롭의 출력은 두 번째 플립 플롭 등에 대한 입력입니다. 그래서 데이터는 왼쪽에서 오른쪽으로 이동합니다. 우리는 단지 모든 플립 플롭을 취소해야합니다. 첫 번째 클럭 펄스에서”~3 분기”에있는’1’은 이동되고”~3 분기”가’0’이 아닐 때까지 0 분기에 저장됩니다. 이제 존슨 카운터의 진실 테이블을 보자.

	~케이 3	케이 3	케이 2	케이 1	케이 0
1	1	0	0	0	0
2	1	0	0	0	1
3	1	0	0	1	1
4	1	0	1	1	1
5	0	1	1	1	1
6	0	1	1	1	0
7	0	1	1	0	0
8	0	1	0	0	0
9	1	0	0	0	0

카운터의 응용

• 디지털 펄스를 계산
• 주파수 부문
• 디지털 시계
• 아날로그 디지털 컨버터)

일부 카운터 칩)

1. 비동기 리셋이있는 4 비트 동기식 10 진수(이진 코딩 된 10 진수)카운터입니다. 그것은 텍사스 인스트루먼트(티타늄)에 의해 제조된다.비동기 재설정 및 동기 부하가있는 4 비트 동기식 이진 카운터입니다. 그것은 텍사스 인스트루먼트(티타늄)에 의해 제조된다.-비동기 리셋 및 동기 부하가있는 4 비트 동기식 바이너리 업/다운 카운터입니다. 이 제품의 특징은 다음과 같습니다.
2. :-그것은 4 비트 사전 설정 동기 비동기 리셋 카운터. 이 제품의 특징은 다음과 같습니다.
3. 디코딩된 출력(0-9)이 있는 4 단계 동기식 10 년 카운터입니다. 자세한 내용은 여기를 클릭하십시오.