Οι σύγχρονοι μετρητές είναι ψηφιακά κυκλώματα που μετρούν σε μια συγκεκριμένη ακολουθία, με όλες τις σαγιονάρες να ενεργοποιούνται ταυτόχρονα από ένα κοινό σήμα ⁇ ολογιού. Ο σχεδιασμός αυτών των μετρητών περιλαμβάνει τον προσεκτικό υπολογισμό των εισόδους flip-flop και την κατανόηση της συμπεριφοράς τους για να επιτευχθεί η επιθυμητή ακολουθία καταμέτρησης.

Κατανόηση των Βασικών του Flip Flops

Flip flops είναι τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία των μετρητών. Αποθηκεύουν δυαδικά δεδομένα και αλλαγές καταστάσεις με βάση τα σήματα εισόδου.

Διαδικασία υπολογισμού βήμα προς βήμα

Η διαδικασία αρχίζει με τον καθορισμό της επιθυμητής ακολουθίας καταμέτρησης, όπως δυαδικός ή γκρι κωδικός. Στη συνέχεια, προσδιορίστε τον αριθμό των σαγιονάρες που απαιτούνται με βάση τη μέγιστη τιμή καταμέτρησης. Για παράδειγμα, ένας μετρητής 3 bit απαιτεί 3 σαγιονάρες.

Υπολογίστε την επόμενη κατάσταση για κάθε σαγιονάρες χρησιμοποιώντας την τρέχουσα κατάσταση και τους κανόνες μετάβασης. Για τα T σαγιονάρες, η κατάσταση εναλλαγής είναι όταν η είσοδος T είναι υψηλή. Για τα JK σαγιονάρες, οι είσοδοι J και K ορίζονται με βάση τις τρέχουσες και τις επόμενες καταστάσεις.

Παράδειγμα υπολογισμού

Υποθέστε ότι ο σχεδιασμός ενός δυαδικού μετρητή 3 bit. Η τρέχουσα κατάσταση είναι 010, και η επόμενη κατάσταση είναι 011. Καθορίστε τις εισόδους flip-flop:

  • Για flip-flop 1 (λιγότερο σημαντικό bit): ρεύμα = 0, επόμενο = 1, T είσοδος = 1 (εναλλαγή)
  • Για flip-flop 2: ρεύμα = 1, επόμενο = 1, T είσοδος = 0 (χωρίς εναλλαγή)
  • Για flip-flop 3: ρεύμα = 0, επόμενο = 0, T είσοδος = 0 (χωρίς εναλλαγή)

Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται για κάθε μετάβαση για να εξασφαλιστεί η σωστή καταμέτρηση της συμπεριφοράς.