- Què és un taulell?
- Què és Asíncron?
- Comptador asíncron
- Comptador truncat asíncron i comptador de dècades
- Diagrama de temps del comptador de dècades asíncron i la seva taula de veritat
- Creació del comptador asíncron, exemple i usabilitat
- Divisors de freqüència
- Avantatges i desavantatges del comptador asíncron
Què és un taulell?
Un comptador és un dispositiu que pot comptar qualsevol esdeveniment en funció de la quantitat de vegades que es produeixin els esdeveniments concrets. En un sistema lògic digital o ordinadors, aquest comptador pot comptar i emmagatzemar el nombre de vegades que s’ha produït un esdeveniment o procés concret, en funció d’un senyal de rellotge. El tipus de comptador més comú és el circuit lògic digital seqüencial amb una única entrada de rellotge i diverses sortides. Les sortides representen nombres decimals codificats en binari o binari. Cada pols de rellotge augmenta el nombre o disminueix el número.
Què és Asíncron?
Asíncron significa absència de sincronització. Una cosa que no existeix ni es produeix al mateix temps. En el flux informàtic o de telecomunicacions, Asynchronous significa controlar la sincronització de l'operació enviant un impuls només quan s'ha completat l'operació anterior en lloc d'enviar-lo a intervals regulars.
Comptador asíncron
Ara hem entès que el que és contra i quin és el significat de la paraula asíncrona . Un comptador asíncron pot comptar mitjançant l' entrada de rellotge asíncron. Els comptadors es poden fabricar fàcilment amb xancles. Com que el recompte depèn del senyal del rellotge, en cas d’un comptador asíncron, es proporcionen bits d’estat canviants com a senyal de rellotge als xancles posteriors. Aquests xancles estan connectats en sèrie, i el pols del rellotge s’inclina a través del comptador. A causa del pols de rellotge ondulat, sovint s’anomena comptador d’ondulacions. Un comptador asíncron pot comptar 2 n - 1 estats de comptatge possibles.
Comptador truncat asíncron i comptador de dècades
Com que hi ha un nombre màxim de sortida per als comptadors asíncrons com el MOD-16 amb una resolució de 4 bits, també hi ha possibilitats d’utilitzar un comptador asíncron bàsic en una configuració que l’estat de comptatge sigui inferior al seu nombre màxim de sortida. Els comptadors Modulo o MOD són un d’aquests tipus de comptadors. La configuració es fa de manera que el comptador es restableixi a zero a un valor preconfigurat i tingui seqüències truncades.
Per tant, si un comptador amb el nombre específic de resolucions (Resolució de n bits) s’anomena comptador de seqüències completes i, en canvi, si es compta menys que el nombre màxim, s’anomena comptador truncat.
Per obtenir l'avantatge de les entrades asíncrones del flipflop, es pot utilitzar el comptador truncat asíncron amb lògica combinacional.
El comptador asíncron Mòdul 16 es pot modificar mitjançant portes lògiques addicionals i es pot utilitzar de manera que la sortida doni una sortida de comptador de deu anys (dividida per 10), cosa que és útil per comptar nombres decimals estàndard o en circuits aritmètics. Aquest tipus de comptadors s’anomenen comptadors de dècades.
Els comptadors de dècades requereixen el restabliment a zero quan la sortida assoleix un valor decimal de 10.
Si comptem 0-9 (10 passos) el número binari serà -
| Nombre de nombres | Número binari | Valor decimal |
| 0 | 0000 | 0 |
| 1 | 0001 | 1 |
| 2 | 0010 | 2 |
| 3 | 0011 | 3 |
| 4 | 0100 | 4 |
| 5 | 0101 | 5 |
| 6 | 0110 | 6 |
| 7 | 0111 | 7 |
| 8 | 1.000 | 8 |
| 9 | 1001 | 9 |
Per tant, quan la sortida arriba a 1001 (BCD = 9), s’ha de restablir el comptador. Per restablir el comptador, hem de retornar aquesta condició a l'entrada de restabliment. El comptador que compta entre 0000 (BCD = 0) i 1001 (BCD = 9) es coneix com a comptador decimal BCD o codificat binari.
Diagrama de temps del comptador de dècades asíncron i la seva taula de veritat
A la imatge anterior, un comptador asíncron bàsic utilitzat com a configuració de comptador de dècades mitjançant 4 xancletes JK i una porta NAND 74LS10D. El comptador asíncron compta cap amunt a cada impuls de rellotge a partir de 0000 (BCD = 0) fins a 1001 (BCD = 9). Cada sortida de flip-flop JK proporciona dígits binaris, i la sortida binària s'introdueix al següent flip-flop següent com a entrada de rellotge. A la sortida final 1001, que és 9 en decimal, la sortida D que és el bit més significatiu i la sortida A que és un bit mínim significatiu, tots dos es troben a la lògica 1. Aquestes dues sortides estan connectades a l'entrada 74LS10D. Quan es rep el següent impuls de rellotge, la sortida del 74LS10D reverteix l’estat de Lògica alta o 1 a Lògica baixa o 0.
En tal situació quan el 74LS10D canvia la sortida, les xancletes JK del 74LS73 es restabliran a mesura que la sortida de la porta NAND estigui connectada a l’entrada 74LS73 CLEAR. Quan es restableixen les xancles, la sortida de D a A es va convertir en 0000 i la sortida de la porta NAND es va tornar a la lògica 1. Amb aquesta configuració, el circuit superior que es mostra a la imatge es va convertir en un mòdul-10 o en un comptador de dècades.
La taula Veritat del comptador de dècades es mostra a la següent taula.
| Pols de rellotge | Valor decimal | Sortida - D | Sortida - C | Sortida - B | Sortida - A |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 3 | 2 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 4 | 3 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 5 | 4 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 6 | 5 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 7 | 6 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 8 | 7 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 9 | 8 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 10 | 9 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 11 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
La imatge següent mostra el diagrama de temps i l'estat de les 4 sortides al senyal del rellotge. El pols de reinici també es mostra al diagrama.
Creació del comptador asíncron, exemple i usabilitat
Podem modificar el cicle de recompte del comptador asíncron mitjançant el mètode que s’utilitza en la sortida del comptador truncant. Per a altres cicles de recompte, podem canviar la connexió d'entrada a través de la porta NAND o afegir una altra configuració de portes lògiques.
Com hem comentat anteriorment, que el mòdul màxim es pot implementar amb n nombres de xancles és de 2 n. Per a això, si volem dissenyar un comptador asíncron truncat, hauríem d’esbrinar la potència més baixa de dues, que sigui major o igual al mòdul desitjat.
Per exemple, si volem comptar de 0 a 56 o mod - 57 i repetir de 0, el màxim nombre de xancles necessàries és n = 6, que donarà un mòdul màxim de 64. Si escollim menys xifres, el mòdul no serà suficient per comptar els números del 0 al 56. Si escollim n = 5, el MOD màxim serà = 32, cosa insuficient per al recompte.
Podem configurar en cascada dos o més comptadors de ondulació de 4 bits i configurar cada individu com a formacions " dividides per 16" o " dividides per 8" per obtenir el comptador MOD-128 o més especificat.
En el segment 74LS, el 7493 IC es podria configurar de tal manera, com si configuréssim 7493 com a comptador " dividit per 16 " i en cascada altres 7493 chipsets com a comptador " dividit per 8 ", obtindrem una freqüència de " divisió per 128" divisor.
Altres circuits integrats, com el 74LS90, ofereixen un comptador o divisor programable que es pot configurar com a divisió per 2, divisió per 3 o divisió per 5 o altres combinacions.
D'altra banda, el 74LS390 és una altra opció flexible que es pot utilitzar per dividir grans entre un número de 2 a 50.100 i altres combinacions.
Divisors de freqüència
Un dels millors usos del comptador asíncron és utilitzar-lo com a divisor de freqüència. Podem reduir la freqüència d’alt rellotge fins a un valor estable i útil molt inferior al rellotge d’alta freqüència real. Això és molt útil en cas d’electrònica digital, aplicacions relacionades amb el temps, rellotges digitals i generadors de fonts d’interrupció.
Suposem que estem utilitzant el clàssic temporitzador NE555 IC, que és un multivibrador monoestable / estable, que funciona a 260 kilohertz i l'estabilitat és del +/- 2%. Podem afegir fàcilment un comptador d’ondulacions de 18 bits “ Dividit per 2” i obtenir una sortida estable d’1 Hz que es pot utilitzar per generar 1 segon de retard o 1 segon del pols, que és útil per als rellotges digitals.
Es tracta d’un circuit senzill per produir una freqüència estable o un temps des d’una font inestable dividint la freqüència mitjançant el comptador d’ondulacions. Els oscil·ladors de cristall més precisos poden produir alta freqüència precisa que no siguin els generadors de senyal.
Avantatges i desavantatges del comptador asíncron
Els comptadors asíncrons es poden construir fàcilment mitjançant xancles de tipus D. Es poden implementar mitjançant un circuit de comptador " divideix per n ", que ofereix molta més flexibilitat en aplicacions relacionades amb un rang de comptatge més gran, i el comptador truncat pot produir qualsevol nombre de mòduls.
Però, tot i aquestes funcions, el comptador asíncron ofereix algunes limitacions i desavantatges.
Mentre s’utilitza el comptador asíncron, cal tornar a sincronitzar xancletes de sortida addicionals per resincronitzar els xancles. A més, per al recompte de seqüències truncades, quan no és igual a, es necessita una lògica de retroalimentació addicional.
Quan es compta un gran nombre de bits, a causa del sistema de cadenes, el retard de propagació per etapes successives es va fer massa gran, cosa que és molt difícil d’eliminar. En aquesta situació, els comptadors síncrons són més ràpids i fiables. També hi ha errors de recompte al comptador asíncron quan s’hi apliquen freqüències de rellotge elevades.