Mikä on rengaslaskuri: työskentely, luokittelu ja sovellukset

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

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

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

Edut

Edut ovat

• Se voi koodata ja purkaa logiikat
• Toteutus voidaan tehdä käyttämällä JK ja D varvastossut

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.