Števec je digitalna naprava in izhod števca vključuje vnaprej določeno stanje, ki temelji na urah pulznih aplikacij. Rezultat števec se lahko uporablja za preštejte število impulzov. Na splošno števci sestavljajo flip-flop razporeditev, ki je lahko sinhronski števec ali asinhroni števec. V sinhronem števcu je vsem natikačem dana samo ena ura i / p, medtem ko je pri asinhronem števcu o / p japonke je signal ure iz bližnjega. Uporabe mikrokrmilnik potrebujejo štetje zunanjih dogodkov, kot so natančno ustvarjanje internih časovnih zamikov in frekvenca impulznih vlakov. Ti dogodki se pogosto uporabljajo v digitalnih sistemih in računalnikih. Oba dogodka je mogoče izvesti s programsko tehniko, vendar programske zanke za štetje ne bodo dale natančnega rezultata, nekoliko pomembnejše funkcije niso opravljene. Te težave lahko odpravijo časovniki in števci v mikrokrmilnikih, ki se uporabljajo kot prekinitve.
Števci
Vrste števcev
Števce lahko razvrstimo v različne tipe glede na način njihove ure. So
- Asinhroni števci
- Sinhroni števci
- Asinhroni števci desetletja
- Sinhroni števci desetletja
- Asinhroni števci gor-dol
- Sinhroni števci gor-dol
Za boljše razumevanje te vrste števcev tukaj razpravljamo o nekaterih števcih.
Asinhroni števci
Diagram 2-bitnega asinhronega števca je prikazan spodaj. Zunanja ura je priključena samo na uro i / p FF0 (prvi flip-flop). Ta FF torej spremeni stanje na padajočem robu vsakega urnega impulza, vendar se FF1 spremeni le, če ga aktivira padajoči rob Q o / p FF0. Zaradi integralne zakasnitve širjenja skozi FF se sprememba impulza i / p ure in sprememba Q o / p FF0 ne moreta zgoditi popolnoma istočasno. Torej FF-jev ni mogoče sočasno aktivirati, kar ustvarja asinhrono operacijo.
Asinhroni števci
Upoštevajte, da so spremembe Q0, Q1 in CLK v zgornjem diagramu zaradi enostavnosti prikazane kot sočasne, čeprav je to asinhroni števec. Pravzaprav obstaja majhna zakasnitev b / n, ko se spremenijo Q0, Q1 in CLK.
Na splošno so vsi CLEAR i / ps povezani skupaj, tako da lahko pred začetkom štetja en sam impulz očisti vse FF-je. Taktni impulz, doveden v FF0, se po zakasnitvah širjenja vali skozi nove števce, kot je valovanje na vodi, od tod tudi izraz Ripple Counter.
Shema vezja dvobitnega števca valov vključuje štiri različna stanja, od katerih ima vsako vrednost štetja. Podobno lahko števec z n FF-ji ima 2N stanja. Število stanj v števcu se imenuje kot njegovo število mod. Zato je dvobitni števec števec mod-4.
Asinhroni števci desetletja
V prejšnjem števcu je bilo 2n zveznih držav. Možni pa so tudi števci z državami manj kot 2n. Ti so zasnovani tako, da imajo št. Ta stanja se imenujejo skrajšana zaporedja, ki se dosežejo tako, da se števec odpravi v recikliranje, preden gre skozi vsa njegova stanja. Skupni modul za števce s skrajšanim zaporedjem je 10. Števec z 10 stanji v svoji seriji se imenuje števec desetletij. Implementirano vezje števca desetletij je spodaj.
Diagram asinhronega števca desetletja
Ko števec šteje do deset, bodo vsi FF-ji izbrisani. Upoštevajte, da se za dekodiranje števila 10 uporabljata samo Q1 in Q3, kar se imenuje delno dekodiranje. Hkrati ima ena od drugih držav od 0 do 9 Q1 in Q3 visoko. Serija tabel števcev desetletij je navedena spodaj.
Zaporedje števca desetletja
Asinhroni števci gor-dol
V nekaterih aplikacijah mora števec šteti tako gor kot dol. Spodnje vezje je tribitni števec gor in dol, ki šteje GOR ali DOL glede na stanje krmilnega signala. Ko je gor i / p na 1 in DOL na i / p na 0, vrata NAND med FF0 in FF1 preusmerijo neivertirani o / p (Q) flip flopa (FF0) v uro i / p japonke (FF1). Neinvertirani o / p Flip Flop1 bo prav tako usmerjen skozi druga vrata NAND v uro i / p flip-flop2. Zato bo števec odšteval.
Asinhronski diagram števca gor-dol
Ko je krmiljenje i / p (GOR) na 0 in DOL na 1, se obrnjeni o / ps flip-flop0 (FF0) in flip-flop1 (FF) priklopite v uro i / ps FF1 & FF2 ločeno . Če se FF-ji na začetku spremenijo na 0, bo števec šel skozi spodnjo serijo, ko bodo uporabljeni impulzi i / p. Upoštevajte, da je asinhroni števec navzgor počasnejši od števca UP / dol zaradi dodatne zakasnitve širjenja, ki jo uvajajo vrata NAND.
Zaporedje asinhronega števca gor-dol
Sinhroni števci
V tem vrsta števcev , CLK i / ps vseh FF so povezani skupaj in se aktivirajo z i / p impulzi. Torej, vsi FF-ji takoj spremenijo stanja. Spodnji diagram je tribitni sinhroni števec. Vhoda J in K flip-flop0 sta priključena na HIGH. Flip-flop 1 ima svoje J & K i / ps povezane z o / p flip-flop0 (FF0), vhodi J & K flip-flop2 (FF2) pa so povezani z o / p vrat AND, ki napajata o / ps flip-flop0 in flip-flop1. Ko sta oba izhoda FF0 in FF1 VISOKA. Pozitivni rob četrtega impulza CLK bo povzročil, da bo FF2 spremenil svoje stanje zaradi vhoda AND.
Diagram sinhronega števca
Serija tabel tri bitnih števcev je podana spodaj. Glavna prednost teh števcev je, da ni vzporednih časovnih zamikov, ker se vsi FF-ji vzporedno aktivirajo. Tako bo največja delovna frekvenca tega sinhronega števca znatno višja kot pri enakovrednem števcu valovanja.
CLK impulzi sinhronskih števcev
Sinhroni števci desetletja
Sinhroni števec šteje od 0 do 9 podobno kot asinhroni števec in nato spet reciklira nič. Ta postopek se izvede tako, da se 1010 stanj vrne v stanje 0000. To se imenuje okrnjeno zaporedje, ki ga lahko oblikuje spodnji krog.
Diagram sinhronega števca desetletja
Iz serije na levi mizi lahko to opazimo
- Q0 se veže na vsak impulz CLK
- Q1 spremeni naslednji impulz ure vsakič, ko je Q0 = 1 in Q3 = 0.
- Q2 spremeni naslednji impulz ure vsakič, ko je Q0 = Q1 = 1.
- Q3 se spremeni na naslednjem impulzu CLK vsakič, ko je Q0 = 1, Q1 = 1 & Q2 = 1 (štetje 7) ali kadar je Q0 = 1 & Q3 = 1 (štetje 9).
Zaporedje sinhronega števca desetletja
Zgornje značilnosti so uporabljene pri IN vrata ali ALI vrata . Logični diagram tega je prikazan v zgornjem diagramu.
Sinhroni števci gor-dol
Spodaj so podani tribitni sinhroni števec gor-dol, tabelarična oblika in serije. Ta vrsta števca ima gor / dol krmilnik i / p, podoben asinhronemu števcu gor-dol, ki se uporablja za nadzor smeri števca skozi določeno serijo.
Diagram sinhronega števca gor-dol števcev
Serija tabele prikazuje
- Q0 se veže na vsak impulz CLK za serijo gor in dol
- Ko je Q0 = 1 za serijo gor, se stanje Q1 spremeni na naslednjem impulzu CLK.
- Ko je Q0 = 0 za serijo navzdol, se stanje Q1 spremeni na naslednjem impulzu CLK.
- Ko je Q0 = Q1 = 1 za serijo navzgor, se stanje Q2 spremeni na naslednjem impulzu CLK.
- Ko je Q0 = Q1 = 0 za serijo navzdol, se stanje Q2 spremeni na naslednjem impulzu CLK.
Zaporedje števcev sinhronega desetletja
Zgornje značilnosti se uporabljajo pri vratih AND, OR gate in NOT gate. Logični diagram tega je prikazan v zgornjem diagramu.
Uporaba števcev
Aplikacije števcev vključujejo predvsem digitalne ure in multipleksiranje. Najboljši primer števca je vzporeden s spodaj obravnavano logiko serijskega pretvarjanja podatkov.
Nabor bitov, ki deluje hkrati na vzporednih premicah, se imenuje vzporedni podatki. Nabor bitov, ki deluje v eni vrstici v časovni seriji, se imenuje zaporedni podatki. Pretvorba vzporednih podatkov v serijsko običajno poteka z uporabo števca, da dobimo binarno serijo podatkov, izberite i / ps MUX-a, kot je razloženo v spodnjem vezju.
Vzporedna pretvorba podatkov v serijsko
V zgornjem vezju je števec modulo-8 sestavljen iz Q o / ps, ki so povezani s podatki, izberite i / ps 8-bitni MUX . Prva 8-bitna skupina vzporednih podatkov se uporabi na vhodih MUX. Ko gre števec skozi binarno serijo od 0 do 7, se vsak bit začne z D0, serijsko je izbran in predan skozi MUX do črte o / p. Po impulzih 8-CLK je bil bajt podatkov spremenjen v serijsko obliko in poslan prek daljnovoda. Nato števec ponovno obdela na 0 in v podobnem postopku znova zaporedno spremeni še en vzporedni bajt.
Gre torej za števce in vrste števcev, ki vključujejo asinhrone števce, sinhrone števce, asinhrone števce desetletja, sinhrone števce desetletja, asinhrone števce gor-dol in sinhrone števce gor-dol. Nadalje, kakršni koli dvomi glede te teme oz merilniki časa in števci v mikrokrmilniku 8051 prosim za komentar v spodnjem oddelku za komentarje.
