काउंटरर्स का परिचय - काउंटरों के प्रकार

काउंटर एक डिजिटल डिवाइस है और काउंटर के आउटपुट में घड़ी पल्स अनुप्रयोगों के आधार पर पूर्वनिर्धारित स्थिति शामिल है। का उत्पादन काउंटर के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है दालों की संख्या गिनें। आम तौर पर, काउंटरों में एक फ्लिप-फ्लॉप व्यवस्था होती है जो तुल्यकालिक काउंटर या अतुल्यकालिक काउंटर हो सकती है। सिंक्रोनस काउंटर में, केवल एक घड़ी i / p सभी फ्लिप-फ्लॉप को दी जाती है, जबकि अतुल्यकालिक काउंटर में फ्लिप फ्लॉप के ओ / पी पास के एक से घड़ी संकेत है। के अनुप्रयोग माइक्रोकंट्रोलर बाहरी घटनाओं जैसे सटीक आंतरिक समय विलंब पीढ़ी और पल्स ट्रेनों की आवृत्ति की गिनती की आवश्यकता है। इन घटनाओं का उपयोग अक्सर डिजिटल सिस्टम और कंप्यूटर में किया जाता है। इन दोनों घटनाओं को सॉफ्टवेयर तकनीकों द्वारा निष्पादित किया जा सकता है, लेकिन गिनती के लिए सॉफ्टवेयर लूप सटीक परिणाम नहीं देंगे, क्योंकि थोड़ा और महत्वपूर्ण कार्य नहीं किया जाता है। इन समस्याओं को उन माइक्रोकंट्रोलरों में टाइमर और काउंटरों द्वारा ठीक किया जा सकता है जिनका उपयोग व्यवधान के रूप में किया जाता है।

काउंटर

काउंटरों के प्रकार

काउंटरों को अलग-अलग प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है जिस तरह से उन्हें देखा जाता है। वे

• अतुल्यकालिक काउंटर
• तुल्यकालिक काउंटर
• अतुल्यकालिक दशक काउंटर
• तुल्यकालिक दशक काउंटर
• अतुल्यकालिक ऊपर-नीचे काउंटर
• तुल्यकालिक अप-डाउन काउंटरर्स

इस प्रकार के काउंटरों की बेहतर समझ के लिए, यहाँ हम कुछ काउंटरों के बारे में चर्चा कर रहे हैं।

अतुल्यकालिक काउंटर

2-बिट एसिंक्रोनस काउंटर का आरेख नीचे दिखाया गया है। बाहरी घड़ी केवल FF0 (पहले फ्लिप-फ्लॉप) की घड़ी i / p से जुड़ी है। तो, यह एफएफ हर घड़ी पल्स के घटते हुए किनारे पर स्थिति को बदलता है, लेकिन एफएफ 1 केवल क्यू एफ / पी के घटते किनारे से सक्रिय होने पर बदलता है। एक एफएफ के माध्यम से अभिन्न प्रसार देरी के कारण, i / p घड़ी नाड़ी का परिवर्तन और FF0 के Q o / p का परिवर्तन कभी भी ठीक उसी समय नहीं हो सकता है। इसलिए, एसिंक्रोनस ऑपरेशन का निर्माण करते हुए, एफएफ को समवर्ती रूप से सक्रिय नहीं किया जा सकता है।

अतुल्यकालिक काउंटर

ध्यान दें कि आसानी के लिए, उपरोक्त चित्र में Q0, Q1 और CLK के परिवर्तन समवर्ती के रूप में दिखाए गए हैं, भले ही यह एक अतुल्यकालिक काउंटर है। दरअसल, क्यू 0, क्यू 1 और सीएलके बदलावों में एक छोटा विलंब बी / एन है।

आम तौर पर, सभी CLEAR i / ps एक साथ जुड़े होते हैं, इसलिए गिनती शुरू होने से पहले एक एकल पल्स सभी FF को साफ़ कर सकता है। FF0 में दी गई घड़ी की नाड़ी को पानी में एक लहर के रूप में प्रचार देरी के बाद नए काउंटरों के माध्यम से रिप्पल किया जाता है, इसलिए रिपल काउंटर शब्द।

दो बिट रिपल काउंटर के सर्किट आरेख में चार अलग-अलग राज्य शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक में एक गिनती मूल्य होता है। इसी तरह, एन एफएफ वाले एक काउंटर में 2 एन राज्य हो सकते हैं। एक काउंटर में राज्यों की संख्या को इसका मॉड नंबर कहा जाता है। इसलिए एक दो-बिट काउंटर एक मॉड -4 काउंटर है।

अतुल्यकालिक दशक काउंटर

पिछले काउंटर में 2n राज्य हैं। लेकिन, 2n से कम राज्यों वाले काउंटर भी संभव है। ये बिना किसी के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। उनकी सीरीज़ में राज्यों की संख्या। ये छोटे अनुक्रम कहलाते हैं, जो अपने सभी राज्यों से गुजरने से पहले रीसायकल को चलाने के लिए काउंटर को चलाकर पूरा किया जाता है। छोटे अनुक्रम वाले काउंटरों के लिए एक सामान्य मापांक है 10. इसकी श्रृंखला में 10 राज्यों के साथ एक काउंटर को एक दशक काउंटर कहा जाता है। कार्यान्वित दशक काउंटर सर्किट नीचे दिया गया है।

अतुल्यकालिक दशक काउंटर सर्किट आरेख

जब काउंटर दस तक गिना जाता है, तो सभी एफएफ को मंजूरी दे दी जाएगी। ध्यान दें कि केवल Q1 और Q3 दोनों का उपयोग 10 की गिनती को डिकोड करने के लिए किया जाता है, जिसे आंशिक डिकोडिंग कहा जाता है। उसी समय 0-9 से दूसरे राज्यों में से एक में Q1 और Q3 दोनों उच्च होंगे। दशक काउंटर टेबल की श्रृंखला नीचे दी गई है।

दशक काउंटर का अनुक्रम

अतुल्यकालिक ऊपर-नीचे काउंटर

विशेष अनुप्रयोगों में, एक काउंटर को ऊपर और नीचे दोनों को गिनने में सक्षम होना चाहिए। नीचे सर्किट एक तीन बिट ऊपर और नीचे काउंटर है, जो नियंत्रण संकेत की स्थिति के आधार पर UP या DOWN को गिनता है। जब यूपी i / p 1 पर है और DOWN i / p 0 पर है, तो FF0 और FF1 के बीच NAND गेट, घड़ी i / p में फ्लिप फ्लॉप (FF0) के नॉन-इनवर्टेड o / p (Q) को गेट करेगा। फ्लिप फ्लॉप (FF1) की। इसी तरह, फ्लिप फ्लॉप 1 का नॉन-इनवर्टेड ओ / पी दूसरे एनएंड गेट के माध्यम से फ्लिप आई-पी 2 की घड़ी i / p में गेट किया जाएगा। इसलिए काउंटर की गिनती होगी।

अतुल्यकालिक अप-डाउन काउंटर सर्किट आरेख

एक बार i / p (UP) का नियंत्रण 0 पर है और DOWN 1 पर है, फ्लिप-फ्लॉप0 (FF0) के उल्टे o / ps और फ्लिप-फ्लॉप 1 (FF) को FF1 & FF2 की घड़ी i / ps में अलग से गेट किया गया है । यदि FF को शुरू में 0 में बदल दिया जाता है, तो काउंटर नीचे दी गई श्रृंखला से गुजर जाएगा, क्योंकि i / p दालों को लागू किया जाता है। ध्यान दें कि एक अतुल्यकालिक अप-डाउन काउंटर नंद द्वारों द्वारा शुरू किए गए एक अतिरिक्त प्रसार विलंब के कारण एक यूपी काउंटर / डाउन काउंटर की तुलना में धीमा है।

अतुल्यकालिक अप-डाउन काउंटर की अनुक्रम

तुल्यकालिक काउंटर

इस में काउंटरों का प्रकार , सभी एफएफ के सीएलके आई / पीएस एक साथ जुड़े हुए हैं और आई / पी दालों द्वारा सक्रिय होते हैं। इसलिए, सभी एफएफ राज्यों को तुरंत बदल देते हैं। नीचे दिए गए सर्किट आरेख एक तीन बिट तुल्यकालिक काउंटर है। फ्लिप-फ्लॉप 0 के इनपुट J और K हाई से जुड़े हैं। Flip-flop 1 के पास J & K i / ps है, जो flip-flop0 (FF0) के o / p से जुड़ा है, और flip-flop2 (FF2) के J & K एक AND गेट के o / p से जुड़े हैं जो फ्लिप-फ्लॉप ० और फ्लिप-फ्लॉप १ के ओ / पीएस द्वारा खिलाया जाता है। जब FF0 & FF1 के दोनों आउटपुट हाई हैं। चौथा सीएलके पल्स का सकारात्मक छोर एफएफ 2 को एंड गेट के कारण अपने राज्य में परिवर्तन करेगा।

तुल्यकालिक काउंटर सर्किट आरेख

तीन बिट काउंटर टेबल की श्रृंखला नीचे दी गई है। इन काउंटरों का प्रमुख लाभ यह है कि सभी एफएफ समानांतर में सक्रिय होने के कारण समय की देरी नहीं होती है। इस प्रकार, इस तुल्यकालिक काउंटर की अधिकतम ऑपरेटिंग आवृत्ति समकक्ष तरंग काउंटर की तुलना में काफी अधिक होगी।

सिंक्रोनस काउंटरों की सीएलके पल्स

तुल्यकालिक दशक काउंटर

तुल्यकालिक काउंटर एसिंक्रोनस काउंटर के समान 0-9 से गिना जाता है और फिर शून्य को रीसायकल करता है। यह प्रक्रिया 1010 राज्यों को 0000 राज्य में वापस चलाकर की जाती है। इसे छंटनी अनुक्रम कहा जाता है, जिसे नीचे सर्किट द्वारा डिजाइन किया जा सकता है।

सिंक्रोनस डिकेड काउंटर सर्किट डायग्राम

बाईं मेज पर श्रृंखला से, हम उसका निरीक्षण कर सकते हैं

• Q0 प्रत्येक सीएलके पल्स पर निर्भर करता है
• क्यू 1 = क्यू 1 और क्यू 3 = 0 पर हर बार अगली घड़ी की नब्ज पर Q1 बदल जाता है।
• अगली बार क्यू 2 = क्यू 1 = 1 पर अगली बार क्यू 2 में बदल जाता है।
• क्यूएल = 1, क्यू 1 = क्यू 1 और क्यू 1 = (गिनती 7), या जब क्यू 0 = 1 और क्यू 3 = 1 (गिनती 9) जब अगली सीएलके पल्स पर Q3 बदल जाता है।

तुल्यकालिक दशक काउंटर का अनुक्रम

उपरोक्त विशेषताओं के साथ कार्यरत हैं और गेट या OR गेट । इस के तर्क आरेख को उपरोक्त आरेख में दिखाया गया है।

तुल्यकालिक अप-डाउन काउंटरर्स

एक तीन बिट तुल्यकालिक अप-डाउन काउंटर, सारणीबद्ध रूप और श्रृंखला नीचे दी गई है। इस प्रकार के काउंटर में अप-डाउन नियंत्रण i / p है, जो अतुल्यकालिक अप-डाउन काउंटर के समान है, जिसका उपयोग काउंटर की दिशा को एक निश्चित श्रृंखला के माध्यम से नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।

तुल्यकालिक अप-डाउन काउंटरर्स सर्किट आरेख

तालिका की श्रृंखला से पता चलता है

• Q0 दोनों ऊपर और नीचे श्रृंखला के लिए प्रत्येक CLK नाड़ी पर संबंधों
• जब अप सीरीज़ के लिए Q0 = 1 होता है, तो अगली CLK पल्स पर Q1 की स्थिति बदल जाती है।
• जब डाउन सीरीज़ के लिए Q0 = 0 होता है, तो अगली CLK पल्स पर Q1 की स्थिति बदल जाती है।
• जब अप सीरीज़ के लिए Q0 = Q1 = 1 होता है, तो अगली CLK पल्स पर Q2 की स्थिति बदल जाती है।
• जब डाउन श्रृंखला के लिए Q0 = Q1 = 0, तब अगली CLK पल्स पर Q2 की स्थिति बदल जाती है।

सिंक्रोनस डिकेड काउंटर्स की अनुक्रम

उपरोक्त विशेषताओं को AND गेट, OR गेट और NOT गेट के साथ नियोजित किया गया है। इस के तर्क आरेख को उपरोक्त आरेख में दिखाया गया है।

काउंटरों के आवेदन

काउंटरों के अनुप्रयोग मुख्य रूप से डिजिटल घड़ियों और मल्टीप्लेक्सिंग में शामिल होते हैं। काउंटर का सबसे अच्छा उदाहरण नीचे चर्चा की गई धारावाहिक डेटा रूपांतरण तर्क के समानांतर है।

बिट्स का एक सेट, समानांतर लाइनों पर समवर्ती प्रदर्शन को समानांतर डेटा कहा जाता है। बिट्स का एक सेट, एक टाइम सीरीज़ में सिंगल लाइन पर परफॉर्म करना सीरियल डेटा कहलाता है। समानांतर-से-सीरियल डेटा रूपांतरण आमतौर पर डेटा की एक द्विआधारी श्रृंखला के लिए एक काउंटर का उपयोग करके किया जाता है, नीचे दिए गए सर्किट में i / ps का चयन करें, जैसा कि नीचे बताया गया है।

समानांतर-से-सीरियल डेटा रूपांतरण

उपरोक्त सर्किट में, modulo-8 काउंटर में Q o / ps शामिल हैं, जो डेटा से जुड़े हैं, i / ps का चयन करें 8-बिट एमयूएक्स । समानांतर डेटा का पहला 8-बिट समूह MUX के इनपुट पर लागू होता है। जैसे ही काउंटर 0-4 से एक बाइनरी श्रृंखला से गुजरता है, प्रत्येक बिट डी 0 से शुरू होता है, क्रमिक रूप से चयनित होता है और एमयूएक्स से ओ / पी लाइन तक जाता है। 8-सीएलके दालों के बाद, डेटा बाइट को सीरियल प्रारूप में बदल दिया गया है और ट्रांसमिशन लाइन के माध्यम से भेजा गया है। फिर, काउंटर 0 पर वापस आता है और इसी तरह की प्रक्रिया में फिर से एक और समानांतर बाइट को बदलता है।

इस प्रकार, यह काउंटर के सभी प्रकारों और प्रकारों के बारे में है, जिसमें एसिंक्रोनस काउंटर्स, सिंक्रोनस काउंटर्स, एसिंक्रोनस डिकेड काउंटर्स, सिंक्रोनस डिकेड काउंटर्स, एसिंक्रोनस अप-डाउन काउंटरर्स और सिंक्रोनस अप-डाउन काउंटरर्स शामिल हैं। इसके अलावा, इस विषय के बारे में कोई संदेह या 8051 माइक्रोकंट्रोलर में टाइमर और काउंटर कृपया नीचे टिप्पणी अनुभाग में टिप्पणी करें।