Laskurit ovat peräkkäisiä piirejä, joiden tehtävänä on laskea signaalin pulssi, taajuus ja aika yhdellä kellosignaalilla. Se on tärkeä osa digitaalinen elektroniikka koska kokonaiset elektroniset laitteet toimivat tiskeillä. Ne on suunniteltu ryhmittelemällä (samanlainen tai erilainen) varvastossu. Laskurit toimivat moduulien eri moodeissa, joita edustaa jakson tilojen lukumäärä. On olemassa kahdenlaisia laskurit , ne ovat synkronisia ja asynkronisia laskureita. Synkroninen laskuri toimii sisääntulosignaalin perusteella ja asynkroninen laskuri on riippumaton tulosignaalista. Synkroninen laskuri on a vuororekisteri laskuri, joka on edelleen luokiteltu rengastyyppiseksi ja kierretyyppiseksi rengaslaskuriksi.
Mikä on Ring Counter?
Määritelmä: Rengaslaskuri tunnetaan myös nimellä SISO ( sarja sarjaliitännässä ) siirtorekisterilaskuri, jossa kiikun ulostulo on kytketty kiikun tuloon, joka toimii rengaslaskurina. Rengaslaskurin suunnittelu voidaan tehdä käyttämällä neljää D-varvastossut yhteisellä kellosignaalilla ja ohittavat tulot voidaan liittää ennalta asetettuihin ja tyhjennettyihin.
rengaslaskurin lohkokaavio
Yllä olevasta kaaviosta
1). Käytettyjen tilojen lukumäärä on 4 (Jos tilojen lukumäärä = käytettyjen varvastossujen lukumäärä).
2). Esiasetettu tai Tyhjennä: Tämän päätoiminto on, jos tulokellosignaali muuttuu, myös lähtöarvo muuttuu.
Liitännät tehdään seuraavasti
- Yksi tulo on kytketty ensimmäiseen kiikaan ff0-Q0,
- Toinen tulo on kytketty kolmen muun kiikun, kuten ff1, ff2, ff3, CLR: ään.
Työn teoria
Otetaan esimerkiksi ehto, jossa esiasetettu = ‘0000’, sitten jokaisella kiikalla saadut lähdöt ovat seuraavat. FF0: n kohdalla Q0: n lähtö on '1', kun taas muissa kiikkuissa kuten ff, ff2, ff3 (jotka on kytketty tyhjentämään missä CLR = 0) Q1 = Q2 = Q3 = '0' saadut lähdöt. Tämä voidaan ymmärtää seuraamalla totuustaulukkoa ja sen lähtöaaltomuotoja, jotka on saatu suoritettaessa Verilog HDL -koodia sisään Xilinx-ohjelmisto.
Totuus taulukko
TAI | CLK | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 |
Matala pulssi | X | 1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Missä
Tulot = ORI ja CLK
X = Kello voi olla joko positiivinen tai negatiivinen reuna
Lähdöt = Q0, Q1, Q2, Q3.
Taulukosta voimme havaita, että '1' siirtyy vinosti Q0: sta Q3: een ja siirtyy jälleen takaisin Q0: een. Joten tämä osoittaa, että se toimii kuin rengaslaskuri.
Verilog HDL -ohjelma soittoäänilaskurille
moduuli dff (q, d, c)
ulostulo q
tulo d, c
reg q
varhainen
q = 1’b1
aina @ (posedge c)
q = d
loppumoduuli
moduuli dff1 (q, d, clk)
ulostulo q
tulo d, clk
reg q
varhainen
q = 1’b0
aina @ (posedge clk)
q = d
endmoduuli
moduulirengas (q, clk)
inout [3: 0] q
tulo 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)
loppumoduuli
Rengaslaskurin ajoituskaavio
Rengaslaskurin ajoituskaavio on esitetty alla.
rengaslaskurin ajoituskaavio
Rengaslaskurien luokitus
Rengaslaskurit luokitellaan kahteen,
Suora tyyppi
Suoratyypin vaihtoehtoinen nimi on ”yksi kuuma laskuri”, jossa loppuosan varoitus annetaan palautteena aloitussivun syötteelle. Missä binääriluku 0/1 kiertää renkaan muodossa. Kaksi esiasetettua ohjaussignaalia (PR) ja kellosignaalia (CLK) käytetään. Jos PR on kytketty FF 0: een ja CLR annetaan FF3: een. Seuraava on lohkokaavio 4 vaiheen suorasta rengaslaskurista.
suora rengas-laskuri
Suoran renkaan tyypin laskurin totuustaulukko
totuus-taulukko-suora-tyyppi
Suoratyyppinen ajoituskaavio
ajoitus-kaavio-suora-tyyppi
Kierretty tyyppi
Kierretyypin vaihtoehtoinen nimi on switch tail / walking / Johnson type counter. Lopetetun kiikun täydennetty ulostulo on palautetta aloitettavan kiikun syötteelle. Missä 1: n ja 0: n virta kulkee renkaan muodossa. Kierretyyppinen laskuri käyttää kahta ohjaussignaalia, kuten CLK ja ORI. Missä CLK ja ORI ovat yhteisiä kaikille neljälle varvastossulle. Seuraava on lohkokaavio 4 vaiheesta kierretty rengastyyppinen laskuri.
Kierretyyppinen totuustaulukko
TAI | CLK | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 |
Matala pulssi | X | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
Kierretyypin ajoituskaavio
Kierretyypin ajoituskaavio on esitetty alla.
timon-diagram-of-johnson-type
Ero rengastyyppilaskurin ja Johnson-tyypin laskurin välillä
Seuraava on rengaslaskurin ja Johnsonin laskurin vertailu
Soittolaskuri | Johnson-laskuri |
Viimeisen flipflopin lähtö annetaan syötteenä flip flopiin. | Viimeisen kiikun lähtö täydennetään ja annetaan syötteenä aloitettavaan kiikaan. |
Tilojen lukumäärä = Käytettyjen varvastossujen lukumäärä | Jos käytetään kiikarien lukumäärää n, niin tilojen lukumäärä on 2n. |
Tulo taajuus = n | Tulotaajuus = f |
Lähtötaajuus = f / n | Lähtötaajuus = f / 2n |
Käyttämättömien tilojen kokonaismäärä = (2n- n) | Käyttämättömien tilojen kokonaismäärä = (2n- 2n) |
Edut
Edut ovat
Haitat
Haitat ovat
- 15 tilasta käytetään 4 tilaa
- Ei itsestään käynnistyvä.
Sovellukset
Seuraavat ovat sovelluksia
- Taajuuslaskuri
- ADC
- Digitaaliset kellot
- Mittaa ajastimet ja nopeus jne.
Usein kysytyt kysymykset
1). Kuinka monta tilaa on 10-bittisessä rengaslaskussa?
10-bittisessä rengaslaskussa käytetään 10 tilaa.
2). Mikä on asynkroninen laskuri?
Asynkroninen laskuri toimii asynkronisesti eli se on riippumaton kellopulssista. Siinä on 2n - 1 tilaa.
3). Mikä on laskurin mod?
Toinen mod-laskurin nimi on Modulus-laskuri. Se määritellään laskurin tilojen lukumääränä.
4). Mitä tarkoitat Johnsonin laskurilla?
Johnson-laskuri on eräänlainen rengaslaskuri, jossa viimeisen kiikun lähtöä täydennetään ja palautetta ensimmäisen kiikun tuloon. Käytettyjen tilojen lukumäärä on 2n.
5). Mikä on jako N-laskurilla?
Jaettuna N-laskurilla tarkoitetaan tulokellotaajuuden jakamista N: llä.
6). Mitä tarkoitat SISO: n vaihtorekisterillä?
SISOshift-rekisteri on sarja-sarjassa oleva sarjarekisteri, jossa syötetiedot ja lähtötiedot käsitellään sarjaan peräkkäin ja tulos tallennetaan rekisteriin.
Täten, laskuri on tärkeä osa digitaalisia elektroneja. Ne luokitellaan synkronisiksi (rengastyyppisiksi ja kierretyiksi) ja asynkronisiksi laskureiksi. Siten tämä on yleiskuva rengaslaskurista, joka käyttää kahta ohjaussignaalia, kelloa ja esiasetettua. Näiden signaalien perusteella ne toimivat rengasmuodossa, joten sitä kutsutaan rengaslaskuriksi, ne luokitellaan edelleen suoriksi ja kierretyiksi. Jokaisella laskurilla on oma muotoilunsa, edut ja haitat.