Hva er en ringteller: Arbeid, klassifisering og applikasjoner

Teller er sekvensielle kretser hvis funksjon er å telle puls, frekvens og tid for signalet ved hjelp av et enkelt klokkesignal. Det er en viktig komponent i digital elektronikk siden hele elektroniske enheter fungerer på benkeplater. De er designet ved å gruppere et (lignende eller annet) sett med flipflops. Teller fungerer i forskjellige modulmoduser, som er representert av antall tilstander i syklusen. Det er to typer tellere , de er synkrone og asynkrone teller. Den synkrone telleren opererer basert på inngangssignalet og den asynkrone telleren er uavhengig av inngangssignalet. Den synkrone telleren er en skiftregister teller som videre er klassifisert som en ringtype og en vridd ringteller.

Hva er ringteller?

Definisjon: En ringteller er også kjent som SISO ( serie i serie ut ) skiftregisterteller, der utgangen fra flip-flop er koblet til inngangen til flip-flop som fungerer som en ringteller. Utformingen av ringtelleren kan gjøres ved å bruke fire D-Flip Flops med et vanlig klokkesignal og overordnet inngang kan kobles til forhåndsinnstilt og klart.

blokkdiagram-av-ring-teller

Fra diagrammet ovenfor,

1). Antall tilstander som er brukt er 4 (Hvor antall stater = antall brukte flip flops).

2). Forhåndsinnstilt eller slett: Hovedfunksjonen til dette er at hvis inngangsklokkesignalet endres, endres også utgangsverdien.

Tilkoblingene gjøres som følger

• Én inngang er koblet til den første flip-flop ff0-Q0,
• En annen inngang er koblet til CLR av de andre tre flip flops som ff1, ff2, ff3.

Arbeidsteori

La oss for eksempel ta en tilstand der forhåndsinnstilt = '0000', da utgangene som oppnås ved hver flip-flop er som følger. For FF0 er utgangen ved Q0 '1', mens i andre flipflops som ff, ff2, ff3 (som er koblet for å fjerne hvor CLR = 0), blir utgangene oppnådd ved Q1 = Q2 = Q3 = '0'. Dette kan forstås ved å følge sannhetstabellen og dens utgangsbølgeformer oppnådd når de ble utført med Verilog HDL-kode i Xilinx-programvare.

Sannhetstabell

Hvor

Innganger = ORI og CLK

X = Clock kan være enten en positiv eller en negativ kant

Utganger = Q0, Q1, Q2, Q3.

Fra tabellen kan vi observere at ‘1’ forskyves diagonalt fra Q0 til Q3 og igjen vil skifte tilbake til ‘Q0’. Så dette viser at det fungerer som en ringteller.

Verilog HDL-program for ringteller

modul dff (q, d, c)
utgang q
inngang d, c
reg q
første
q = 1’b1
alltid @ (posedge c)
q = d
sluttmodul

modul dff1 (q, d, clk)
utgang q
inngang d, clk
reg q
første
q = 1’b0
alltid @ (posedge clk)
q = d
endemodul

modulring (q, clk)
ut [3: 0] q
inngang 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)
sluttmodul

Timing Diagram of Ring Counter

Timingdiagrammet for ringtelleren er vist nedenfor.

timing-diagram-av-ring-counter

Klassifisering av ringtellere

Ring tellere er klassifisert i to de er,

Rett type

Det alternative navnet på en rett type er ‘one hot counter’, der utgangen fra slutten av flip flop er gitt som tilbakemelding til inngangen til start flip flop. Hvor binært siffer 0/1 sirkuleres i ringform. To styresignaler Forhåndsinnstilt (PR) og klokkesignalet (CLK) brukes. Der PR er koblet til FF 0 og CLR er gitt til FF3. Følgende er blokkdiagrammet for 4 trinns rett ringteller.

rett-ring-teller

Sannhetstabell med rett ringteller

sannhetstabell-av-rett-type

Tidsdiagram for rett type

timing-diagram-av-rett-type

Twisted Type

Det alternative navnet på den vridne typen er switch tail / walking / Johnson type counter. Den komplementerte utgangen fra slutten av flip flop er tilbakemelding til inngangen til start flip flop. Hvor strømmen av 1 og 0 flyter i ringform. Den vridne telleren bruker to styresignaler som CLK og ORI. Hvor CLK og ORI er felles for alle fire flip flops. Følgende er blokkdiagrammet for fire trinns vridd ringteller.

Sannhetstabell av vridd type

Tidsdiagram for vridd type

Tidsdiagrammet for den vridne typen er vist nedenfor.

timing-diagram-av-johnson-typen

Forskjellen mellom ringtypeteller og Johnson type teller

Følgende er sammenligningen mellom ringteller og Johnson-teller

Fordeler

Fordelene er

• Det kan kode og dekode logikkene
• Implementering kan gjøres ved hjelp av JK og D-flip-flops

Ulemper

Ulempene er

• Av 15 stater brukes 4 stater
• Ikke-selvstart.

applikasjoner

Følgende er applikasjonene

• Frekvens teller
• ADC
• Digitale klokker
• Mål timere og rate osv.

FAQ's

1). Hvor mange stater er det i 10-biters ringeteller?

10 stater brukes i 10-bits ringteller.

2). Hva er den asynkrone telleren?

En asynkron teller fungerer asynkront, det vil si at den er uavhengig av klokkepulsen. Den har 2n - 1 stater.

3). Hva er en mod av en teller?

Et annet navn for en modteller er Modulus-telleren. Det er definert som antall stater i en teller.

4). Hva mener du med Johnsons teller?

Johnson-teller er en type ringteller, der utgangen fra den siste flip-flop suppleres og tilbakemelding til inngangen til den første flip-flop. Antall tilstander som brukes er 2n.

5). Hva er en divisjon med N-teller?

Delt med N-teller betyr divisjon av inngangsfrekvens med N.

6). Hva mener du med SISO skiftregister?

Et SISOshift-register er et serielt in-serial ut registeret, der inngangsdata og utdata blir behandlet seriell etter hverandre og resultatet lagres i registeret.

Dermed, en teller er en viktig komponent i digitale elektroner. De er klassifisert som synkron (ringtype og vridd type) og asynkron tellere. Dermed er dette en oversikt over en ringeteller som bruker to styresignaler, klokke og forhåndsinnstilt. Basert på disse signalene fungerer de i ringformat, derfor kalles det en ringteller, de blir videre klassifisert som en rett og vridd type. Hvor hver teller har sitt eget design, fordeler og ulemper.