కౌంటర్లు సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్లు, దీని పని సింగిల్ క్లాక్ సిగ్నల్ ఉపయోగించి పల్స్, ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు సిగ్నల్ యొక్క సమయాన్ని లెక్కించడం. ఇది ఒక ముఖ్యమైన భాగం డిజిటల్ ఎలక్ట్రానిక్స్ మొత్తం ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు కౌంటర్లలో పనిచేస్తాయి కాబట్టి. అవి (సారూప్య లేదా భిన్నమైన) ఫ్లిప్‌ఫ్లాప్‌ల సమూహాన్ని సమూహపరచడం ద్వారా రూపొందించబడ్డాయి. కౌంటర్లు వేర్వేరు మాడ్యూళ్ళలో పనిచేస్తాయి, ఇవి చక్రం యొక్క రాష్ట్రాల సంఖ్యతో సూచించబడతాయి. రెండు రకాలు ఉన్నాయి కౌంటర్లు , అవి సమకాలిక మరియు అసమకాలిక కౌంటర్. ఇన్పుట్ క్లాక్ సిగ్నల్ ఆధారంగా సింక్రోనస్ కౌంటర్ పనిచేస్తుంది మరియు అసమకాలిక కౌంటర్ ఇన్పుట్ క్లాక్ సిగ్నల్ నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటుంది. సింక్రోనస్ కౌంటర్ a షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ కౌంటర్ ఇది రింగ్-టైప్ మరియు వక్రీకృత రకం రింగ్ కౌంటర్గా వర్గీకరించబడింది.
రింగ్ కౌంటర్ అంటే ఏమిటి?
నిర్వచనం: రింగ్ కౌంటర్ను SISO (అంటారు) సీరియల్ లో సీరియల్ అవుట్ ) షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ కౌంటర్, ఇక్కడ ఫ్లిప్ ఫ్లాప్ యొక్క అవుట్పుట్ రింగ్ కౌంటర్ వలె పనిచేసే ఫ్లిప్ ఫ్లాప్ యొక్క ఇన్పుట్కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. నాలుగు ఉపయోగించి రింగ్ కౌంటర్ రూపకల్పన చేయవచ్చు డి-ఫ్లిప్ ఫ్లాప్స్ సాధారణ గడియార సిగ్నల్‌తో మరియు ఓవర్‌రైడింగ్ ఇన్‌పుట్‌తో ముందే సెట్ చేసి క్లియర్ చేయవచ్చు.
బ్లాక్-రేఖాచిత్రం-ఆఫ్-రింగ్-కౌంటర్
పై రేఖాచిత్రం నుండి,
1). ఉపయోగించిన రాష్ట్రాల సంఖ్య 4 (ఇక్కడ రాష్ట్రాల సంఖ్య = ఉపయోగించిన ఫ్లిప్ ఫ్లాప్‌లు లేవు).
2). ప్రీ-సెట్ లేదా క్లియర్: ఇన్పుట్ క్లాక్ సిగ్నల్ మారితే అవుట్పుట్ విలువ కూడా మార్చబడుతుంది.
కనెక్షన్లు ఈ క్రింది విధంగా చేయబడతాయి
- ఒక ఇన్పుట్ మొదటి ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ ff0-Q0 కి కనెక్ట్ చేయబడింది,
- మరొక ఇన్పుట్ ff1, ff2, ff3 వంటి ఇతర మూడు ఫ్లిప్ ఫ్లాప్‌ల CLR కి అనుసంధానించబడి ఉంది.
వర్కింగ్ థియరీ
ఉదాహరణకు, ప్రీ-సెట్ = ‘0000’, అప్పుడు ప్రతి ఫ్లిప్ ఫ్లాప్ వద్ద పొందిన అవుట్‌పుట్‌లు ఈ క్రింది విధంగా ఉంటాయి. FF0 కొరకు, Q0 వద్ద అవుట్పుట్ ‘1’, అయితే ఇతర ఫ్లిప్‌ఫ్లాప్‌లలో ff, ff2, ff3 (ఇవి CLR = 0 ఉన్న చోట క్లియర్ చేయడానికి అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి) Q1 = Q2 = Q3 = ’0 at వద్ద పొందిన అవుట్‌పుట్‌లు. లో వెరిలోగ్ హెచ్‌డిఎల్ కోడ్‌ను ఉపయోగించి అమలు చేసినప్పుడు ట్రూత్ టేబుల్ మరియు దాని అవుట్పుట్ తరంగ రూపాలను అనుసరించడం ద్వారా దీనిని అర్థం చేసుకోవచ్చు జిలిన్క్స్ సాఫ్ట్‌వేర్.
ట్రూత్ టేబుల్
లేదా | CLK | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 |
తక్కువ పల్స్ | X. | 1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
ఎక్కడ
ఇన్‌పుట్‌లు = ORI మరియు CLK
X = గడియారం సానుకూల అంచు లేదా ప్రతికూల అంచు కావచ్చు
అవుట్‌పుట్‌లు = Q0, Q1, Q2, Q3.
పట్టిక నుండి, ‘1’ వికర్ణంగా Q0 నుండి Q3 కి మార్చబడిందని మరియు మళ్ళీ ‘Q0’ కి మారుతుందని మనం గమనించవచ్చు. కాబట్టి ఇది రింగ్ కౌంటర్ లాగా పనిచేస్తుందని ఇది చూపిస్తుంది.
రింగ్ కౌంటర్ కోసం వెరిలోగ్ HDL ప్రోగ్రామ్
మాడ్యూల్ dff (q, d, c)
అవుట్పుట్ q
ఇన్పుట్ d, సి
reg q
ప్రారంభ
q = 1’b1
ఎల్లప్పుడూ @ (పోజ్డ్జ్ సి)
q = డి
ముగింపు మాడ్యూల్
మాడ్యూల్ dff1 (q, d, clk)
అవుట్పుట్ q
ఇన్పుట్ d, clk
reg q
ప్రారంభ
q = 1’b0
ఎల్లప్పుడూ @ (posedge clk)
q = డి
ఎండ్‌మోడ్యూల్
మాడ్యూల్ రింగ్ (q, clk)
inout [3: 0] q
ఇన్పుట్ 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)
ముగింపు మాడ్యూల్
రింగ్ కౌంటర్ యొక్క టైమింగ్ రేఖాచిత్రం
రింగ్ కౌంటర్ యొక్క సమయ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది.
టైమింగ్-రేఖాచిత్రం-ఆఫ్-రింగ్-కౌంటర్
రింగ్ కౌంటర్ల వర్గీకరణ
రింగ్ కౌంటర్లు అవి రెండుగా వర్గీకరించబడ్డాయి,
స్ట్రెయిట్ రకం
సరళ రకం యొక్క ప్రత్యామ్నాయ పేరు ‘వన్ హాట్ కౌంటర్’, ఇక్కడ ఫ్లిప్ ఫ్లాప్‌ను ముగించే అవుట్పుట్ ప్రారంభ ఫ్లిప్ ఫ్లాప్ యొక్క ఇన్పుట్కు అభిప్రాయంగా ఇవ్వబడుతుంది. బైనరీ అంకె 0/1 రింగ్ రూపంలో ప్రసారం చేయబడుతుంది. రెండు నియంత్రణ సంకేతాలు ప్రీ-సెట్ (పిఆర్) మరియు క్లాక్ సిగ్నల్ (సిఎల్‌కె) ఉపయోగించబడతాయి. పిఆర్ ఎఫ్ఎఫ్ 0 కి అనుసంధానించబడి, సిఎల్ఆర్ ఎఫ్ఎఫ్ 3 కి ఇవ్వబడుతుంది. కిందిది 4 దశల స్ట్రెయిట్ రింగ్ కౌంటర్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం.
స్ట్రెయిట్-రింగ్-కౌంటర్
స్ట్రెయిట్ రింగ్ టైప్ కౌంటర్ యొక్క ట్రూత్ టేబుల్
ట్రూత్-టేబుల్-ఆఫ్-స్ట్రెయిట్-టైప్
స్ట్రెయిట్ రకం యొక్క సమయ రేఖాచిత్రం
టైమింగ్-రేఖాచిత్రం-యొక్క-సరళ-రకం
వక్రీకృత రకం
వక్రీకృత రకం యొక్క ప్రత్యామ్నాయ పేరు స్విచ్ తోక / నడక / జాన్సన్ రకం కౌంటర్. ఫ్లిప్ ఫ్లాప్‌ను ముగించే పరిపూరకరమైన అవుట్పుట్ ఫ్లిప్ ఫ్లాప్‌ను ప్రారంభించే ఇన్పుట్కు అభిప్రాయం. 1 మరియు 0 యొక్క ప్రవాహం రింగ్ రూపంలో ప్రవహిస్తుంది. వక్రీకృత రకం కౌంటర్ CLK మరియు ORI వంటి రెండు నియంత్రణ సంకేతాలను ఉపయోగిస్తుంది. నాలుగు ఫ్లిప్ ఫ్లాప్‌లకు CLK మరియు ORI సాధారణం. కిందిది 4 దశల వక్రీకృత రింగ్-రకం కౌంటర్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం.
వక్రీకృత రకం యొక్క సత్య పట్టిక
లేదా | CLK | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 |
తక్కువ పల్స్ | X. | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
వక్రీకృత రకం యొక్క సమయ రేఖాచిత్రం
వక్రీకృత రకం యొక్క సమయ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది.
టైమింగ్-రేఖాచిత్రం-జాన్సన్-రకం
రింగ్ టైప్ కౌంటర్ మరియు జాన్సన్ టైప్ కౌంటర్ మధ్య వ్యత్యాసం
రింగ్ కౌంటర్ మరియు జాన్సన్ కౌంటర్ మధ్య పోలిక క్రిందివి
రింగ్ కౌంటర్ | జాన్సన్ కౌంటర్ |
| చివరి ఫ్లిప్ఫ్లోప్ యొక్క అవుట్పుట్ ఫ్లిప్ ఫ్లాప్ ప్రారంభించడానికి ఇన్పుట్గా ఇవ్వబడుతుంది. | చివరి ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ యొక్క అవుట్పుట్ పూర్తి చేయబడింది మరియు ఫ్లిప్ ఫ్లాప్ ప్రారంభించడానికి ఇన్పుట్గా ఇవ్వబడుతుంది. |
| రాష్ట్రాల సంఖ్య = ఉపయోగించిన ఫ్లిప్ ఫ్లాప్‌ల సంఖ్య | ‘N’ సంఖ్య ఫ్లిప్ ఫ్లాప్‌లను ఉపయోగిస్తే, ‘2n’ రాష్ట్రాల సంఖ్య అవసరం. |
| ఇన్పుట్ తరచుదనం = n | ఇన్పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీ = f |
| అవుట్పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీ = f / n | అవుట్పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీ = f / 2n |
| ఉపయోగించని మొత్తం రాష్ట్రాలు = (2n- n) | ఉపయోగించని మొత్తం రాష్ట్రాలు = (2n- 2 ఎన్) |
ప్రయోజనాలు
ప్రయోజనాలు
- ఇది చేయవచ్చు ఎన్కోడ్ మరియు లాజిక్‌లను డీకోడ్ చేయండి
- ఉపయోగించి అమలు చేయవచ్చు జెకె మరియు D ఫ్లిప్ ఫ్లాప్స్
ప్రతికూలతలు
ప్రతికూలతలు
- 15 రాష్ట్రాల్లో 4 రాష్ట్రాలు ఉపయోగించబడుతున్నాయి
- నాన్-సెల్ఫ్-స్టార్టింగ్.
అప్లికేషన్స్
కిందివి అప్లికేషన్లు
- ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్
- ADC
- డిజిటల్ గడియారాలు
- టైమర్లు మరియు రేటు మొదలైనవి కొలవండి.
తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు
1). 10-బిట్ రింగ్ కౌంటర్లో ఎన్ని రాష్ట్రాలు ఉన్నాయి?
10-బిట్ రింగ్ కౌంటర్లో 10 రాష్ట్రాలు ఉపయోగించబడతాయి.
2). అసమకాలిక కౌంటర్ అంటే ఏమిటి?
అసమకాలిక కౌంటర్ అసమకాలికంగా పనిచేస్తుంది, అది గడియారపు పల్స్‌పై స్వతంత్రంగా ఉంటుంది. ఇది 2n - 1 రాష్ట్రాలను కలిగి ఉంది.
3). కౌంటర్ యొక్క మోడ్ అంటే ఏమిటి?
మోడ్ కౌంటర్ యొక్క మరొక పేరు మాడ్యులస్ కౌంటర్. ఇది కౌంటర్లోని రాష్ట్రాల సంఖ్యగా నిర్వచించబడింది.
4). జాన్సన్ కౌంటర్ అంటే ఏమిటి?
జాన్సన్ కౌంటర్ ఒక రకమైన రింగ్ కౌంటర్, ఇక్కడ చివరి ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ యొక్క అవుట్పుట్ పూర్తి అవుతుంది మరియు మొదటి ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ యొక్క ఇన్పుట్కు అభిప్రాయం. ఉపయోగించిన రాష్ట్రాల సంఖ్య 2n.
5). N కౌంటర్ ద్వారా విభజన అంటే ఏమిటి?
N కౌంటర్ ద్వారా విభజించబడింది అంటే ఇన్పుట్ క్లాక్ ఫ్రీక్వెన్సీని N ద్వారా విభజించడం.
6). SISO షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ అంటే ఏమిటి?
SISOshift రిజిస్టర్ అనేది రిజిస్టర్‌లోని సీరియల్ ఇన్-సీరియల్, ఇక్కడ ఇన్పుట్ డేటా మరియు అవుట్పుట్ డేటా ఒకదాని తరువాత ఒకటి క్రమంగా ప్రాసెస్ చేయబడతాయి మరియు ఫలితం రిజిస్టర్‌లో నిల్వ చేయబడుతుంది.
ఈ విధంగా, ఒక కౌంటర్ డిజిటల్ ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క ముఖ్యమైన భాగం. వాటిని సింక్రోనస్ (రింగ్-టైప్ మరియు ట్విస్టెడ్ టైప్) మరియు ఎసిన్క్రోనస్ కౌంటర్లుగా వర్గీకరించారు. అందువల్ల, ఇది రింగ్ కౌంటర్ యొక్క అవలోకనం, ఇది గడియారం మరియు ముందస్తు సెట్ అనే రెండు నియంత్రణ సంకేతాలను ఉపయోగిస్తుంది. ఈ సంకేతాల ఆధారంగా అవి రింగ్ ఆకృతిలో పనిచేస్తాయి కాబట్టి దీనిని రింగ్ కౌంటర్ అని పిలుస్తారు, అవి మరింత సరళ మరియు వక్రీకృత రకంగా వర్గీకరించబడతాయి. ప్రతి కౌంటర్కు దాని స్వంత డిజైన్, ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు ఉన్నాయి.
