תקציר על מונה אדווה עם דיאגרמות מעגלים ותזמון

נסה את הכלי שלנו לביטול בעיות





תוך כדי התבוננות מדויקת בפס הייצור של בקבוקי הזכוכית, שנארזו כ -10 בקבוקים לאריזה על ידי מכונות, שאלה סקרנית - כיצד יודעת המכונה לספור את מספר הבקבוקים? מה מלמד את המכונות כיצד לספור? חיפוש תשובה לפתרון סקרנות זו יוביל להמצאה מעניינת ביותר בשם - ' מונה של '. המונים הם המעגל שמספר את פעימות השעון המופעלות. אלה מעוצבים בדרך כלל באמצעות כפכפים. בהתבסס על אופן היישום של השעון עבור הדלפקים המתפקדים שלהם מסווגים כ מונים סינכרוניים ואסינכרוניים . במאמר זה, נסתכל על מונה אסינכרוני הידוע לשמצה בשם דלפק אדווה .

מהו מונה אדווה?

לפני שנקפוץ לדלפק אדווה בואו נכיר את התנאים מונים סינכרוניים ואסינכרוניים . מונים הם מעגלים המיוצרים באמצעות כפכפים. מונה סינכרוני, כפי שהשם מרמז יש הכל הכפכפים עובדים מסונכרנים עם דופק השעון כמו גם אחד עם השני. כאן דופק השעון מוחל על כל כפכף.




ואילו בדופק שעון נגד אסינכרוני מוחל רק על הכפכף הראשוני שערכו ייחשב כ- LSB. במקום דופק השעון, הפלט של הכפכף הראשון משמש כדופק שעון לכפכף הבא, שהפלט שלו משמש כשעון לכפכף הבא בתור וכן הלאה.

לפיכך, במונה אסינכרוני לאחר המעבר של הכפכף הקודם מתרחש מעבר הכפכף הבא, לא באותו זמן כפי שנראה במונה סינכרוני. כאן כפכפים מחוברים בסידור מאסטר-שפחה.



דלפק אדווה: מונה אדווה הוא מונה אסינכרוני. זה קיבל את שמו מכיוון שדופק השעון מפלש במעגל. מונה אדווה של n-MOD מכיל מספר כפכפים והמעגל יכול לספור עד 2נ ערכים לפני שהוא מאפס את עצמו לערך ההתחלתי.

מונים אלה יכולים לספור בדרכים שונות בהתבסס על המעגלים שלהם.


דלפק למעלה: סופר את הערכים בסדר עולה.
מונה למטה: סופר את הערכים בסדר יורד.
מונה כלפי מטה: מונה שיכול לספור ערכים בכיוון קדימה או בכיוון ההפוך נקרא מונה כלפי מעלה או מונה הפיך.
חלק על ידי N COUNTER: במקום בינארי, לפעמים נצטרך לספור עד N שהוא בסיס 10. מונה אדווה שיכול לספור עד ערך N שאינו כוח של 2 נקרא מונה מחלק על ידי N.

תרשים מעגלים נגד אדוות ודיאגרמת תזמון

ה עבודה של דלפק האדווה ניתן להבין בצורה הטובה ביותר בעזרת דוגמה. בהתבסס על מספר הכפכפים המשמשים ישנם 2 סיביות, 3 סיביות, 4 סיביות ... .. ניתן לעצב דלפקי אדווה. בואו נסתכל על העבודה של 2 סיביות דלפק אדווה בינארי כדי להבין את המושג.

ל מונה בינארי יכול לספור עד ערכים של 2 סיביות. מונה 2-MOD יכול לספור 2שתיים= 4 ערכים. מכיוון שכאן n ערך הוא 2 אנו משתמשים בשני כפכפים. בעת בחירת סוג הכפכף יש לזכור כי דלפקי אדווה ניתנים לעיצוב רק באמצעות כפכפים שיש להם תנאי להחלפה כמו ב כפכפי JK ו- T .

מונה אדווה בינארי באמצעות כפכף JK

סידור המעגל של א דלפק אדווה בינארי כפי שמוצג באיור למטה. הנה שניים כפכפי JK נעשה שימוש ב- J0K0 ו- J1K1. כניסות JK של כפכפים מסופקות עם אות מתח גבוה השומר עליהן במצב 1. הסמל לדופק השעון מציין דופק שעון מופעל שלילי. מהאיור ניתן לראות כי הפלט Q0 של הכפכף הראשון מוחל כדופק שעון לכפכף השני.

מונה אדווה בינארי באמצעות כפכף JK

מונה אדווה בינארי באמצעות כפכף JK

כאן הפלט Q0 הוא LSB והפלט Q1 הוא ביט ה- MSB. ניתן להבין בקלות את תפקוד הדלפק באמצעות טבלת האמת של הכפכף JK.

ינ לנ

שn + 1

0

1

0

1

0

0

1

1

שנ

1

0

שנ

לכן, על פי טבלת האמת, כאשר שתי הקלטות הן 1 המצב הבא יהיה ההשלמה של המצב הקודם. משתמשים במצב זה בכפכפי אצבע. מכיוון שהפעלנו מתח גבוה על כל כניסות ה- JK של הכפכפים הם נמצאים במצב 1, ולכן עליהם להחליף את המצב בסוף הדופק השעוני שלילי. כלומר. במעבר 1 ל 0 של דופק השעון. תרשים התזמון של מונה האדווה הבינארי מסביר בבירור את הפעולה.

תרשים תזמון של מונה אדווה בינארי

תרשים תזמון של מונה אדווה בינארי

מתרשים התזמון אנו יכולים לראות כי Q0 משנה את המצב רק בקצה השלילי של השעון המיושם. בתחילה, הכפכף נמצא במצב 0. הכפכף נשאר במצב עד שהשעון המופעל עובר מ -1 ל 0. מאחר וערכי JK הם 1, הכפכף צריך לעבור. לכן, הוא משנה את המצב מ- 0 ל- 1. התהליך ממשיך לכל פעימות השעון.

מספר פעימות הקלט

ש1 ש0
0

1

שתיים

3

4

-

0

0

1

1

-

0

1

0

1

כאשר אנו מגיעים לכפכף השני, כאן צורת הגל שנוצרת על ידי הכפכף 1 ניתנת כדופק שעון. לכן, כפי שניתן לראות בתרשים העיתוי כאשר Q0 עובר מ 1 ל 0, המצב של Q1 משתנה. כאן אל תחשבו על דופק השעון הנ'ל, אלא עקבו אחר צורת הגל של Q0. שים לב שערכי הפלט של Q0 נחשבים כ- LSB ו- Q1 נחשבים כ- MSB. מתוך דיאגרמת התזמון, אנו יכולים לראות כי המונה סופר את הערכים 00,01,10,11 ואז מאפס את עצמו ומתחיל מחדש מ- 00,01, ... עד שמופעלים פעימות שעון על הכפכף J0K0.

מונה אדווה של 3 סיביות באמצעות כפכף JK - טבלת האמת / דיאגרמת תזמון

במונה אדווה של 3 סיביות משתמשים במעגל שלושה כפכפים. מכיוון שכאן ערך 'n' הוא שלושה, המונה יכול לספור עד 23= 8 ערכים כלומר. 000,001,010,011,100,101,110,111. תרשים המעגל ודיאגרמת התזמון מובאים להלן.

מונה אדווה בינארי באמצעות כפכף JK

מונה אדווה בינארי באמצעות כפכף JK

תרשים תזמון מונה אדווה של 3 סיביות

תרשים תזמון מונה אדווה של 3 סיביות

כאן צורת גל הפלט של Q1 ניתנת כדופק שעון לכפכף J2K2. לכן, כאשר Q1 עובר מ- 1 ל- 0 מעברים, המצב של Q2 משתנה. התפוקה של Q2 היא ה- MSB.

מספר פעימות

ששתיים ש1

ש0

0

1

שתיים

3

4

5

6

7

8

-

0

0

0

0

1

1

1

1

-

0

0

1

1

0

0

1

1

-

0

1

0

1

0

1

0

1

מונה אדווה של 4 סיביות באמצעות כפכף JK - דיאגרמת מעגלים ודיאגרמת תזמון

במונה אדווה של 4 סיביות, ערך n הוא 4 ולכן משתמשים ב -4 כפכפי אצבע JK והדלפק יכול לספור עד 16 פעימות. מתחת תרשים מעגל ותרשים תזמון ניתנים יחד עם טבלת האמת.

מונה אדווה של 4 סיביות באמצעות JK Flip Flop

מונה אדווה של 4 סיביות באמצעות JK Flip Flop

תרשים תזמון מונה 4 סיביות אדווה

תרשים תזמון מונה 4 סיביות אדווה

מונה אדווה 4 סיביות באמצעות כפכף D

כשמדובר בבחירת כפכף לדלפק אדווה, תכנון נקודה חשובה שיש לקחת בחשבון הוא שכפכף צריך להכיל תנאי להחלפת מדינות. תנאי זה מתמלא רק בכפכפי T ו- JK.

משולחן האמת של כפכף , ניתן לראות בבירור שהוא אינו מכיל את מצב ההחלפה. לכן, כשמשמש כמונה אדווה D לכפכף יש ערך התחלתי כ- 1. כאשר דופק השעון עובר את המעבר מ -1 ל 0, הכפכף אמור לשנות את המצב. אך על פי טבלת האמת כאשר ערך D הוא 1 הוא נשאר על 1 עד שערך D ישתנה ל- 0. לכן, צורת הגל של כפכף D0 תמיד תישאר 1, וזה לא שימושי לספירה. לכן, כפכף D אינו נחשב לבניית מוני אדווה.

חלק עם מונה N

מונה אדווה סופר ערכים עד 2נ. לכן, לספור ערכים שאינם כוחות של 2 אי אפשר עם המעגלים שראינו עד עכשיו. אך על ידי שינוי, אנו יכולים לעשות מונה אדווה לספור את הערך שאינו יכול לבוא לידי ביטוי ככוח של 2. מונה כזה נקרא חלק עם מונה N .

דלפק עשור

דלפק עשור

מספר הכפכפים n שישמשו בעיצוב זה נבחר באופן כזה ש -2נ> N כאשר N הוא ספירת הדלפק. יחד עם כפכפים, מתווסף שער משוב כך שבספירה N כל הכפכפים מתאפסים לאפס. מעגל המשוב הזה הוא פשוט א שער NAND שהתשומות שלהם הן היציאות Q של אותם כפכפים שהפלט Q = 1 שלהם בספירה N.

הבה נראה את המעגל של מונה שערכו N הוא 10. עבורו מונה זה מכונה גם דלפק עשור כפי שהוא נחשב עד 10. כאן מספר הכפכפים צריך להיות 4 בגלל 24= 16> 10. ובספירה של N = 10 יציאות Q1 ו- Q3 יהיו 1. אז אלה ניתנים ככניסות לשער NAND. הפלט של שער ה- NAND מוחל על כל הכפכפים ובכך מאפס אותם לאפס.

חסרונות של מונה אדווה

זמן התפשטות הנשיאה הוא הזמן שלוקח דלפק להשלמת תגובתו לדופק הקלט הנתון. כמו במונה אדווה, דופק השעון הוא אסינכרוני, זה דורש זמן רב יותר כדי להשלים את התגובה.

יישומים של דלפק אדווה

מונים אלה משמשים לעתים קרובות למדידת זמן, מדידת תדרים, מדידת מרחק, מדידת מהירות, ייצור צורות גל, חלוקת תדרים, מחשבים דיגיטליים, ספירה ישירה וכו '...

לפיכך מדובר בכל מידע קצר על דלפק אדווה, העבודה של בניית מונים בינארית, 3 ביט ו -4 סיביות באמצעות JK-Flip Flop יחד עם תרשים מעגלים, תרשים תזמון מונה אדווה , ושולחן האמת. הסיבה העיקרית מאחורי בניית דלפק האדווה עם D-Flip Flop, חסרונות ויישומים של דלפק אדווה. הנה שאלה בשבילך, מה כן מונה אדוות 8 סיביות ?