UN Contatore è un dispositivo che memorizza (e talvolta visualizza) il numero di volte in cui si è verificato un particolare evento o processo, spesso in relazione a un segnale di orologio. I contatori vengono utilizzati nell'elettronica digitale a scopo di conteggio, possono contare eventi specifici che si verificano nel circuito. Ad esempio, nel contatore UP un contatore aumenta il conteggio per ogni fronte di salita del clock. Non solo contando, un contatore può seguire una determinata sequenza basata sul nostro design come qualsiasi sequenza casuale 0,1,3,2.... Possono anche essere progettati con l'aiuto delle infradito. Sono utilizzati come divisori di frequenza in cui viene divisa la frequenza di una determinata forma d'onda dell'impulso. I contatori sono circuiti sequenziali che contano il numero di impulsi che possono essere in codice binario o in formato BCD. Le proprietà principali di un contatore sono il temporizzazione, il sequenziamento e il conteggio. Il contatore funziona in due modalità

Al bancone

Contatore in basso

Controclassificazione

I contatori sono sostanzialmente divisi in due categorie

1. Contatore asincrono
2. Contatore sincrono

1. Contatore asincrono

Nel contatore asincrono non utilizziamo l'orologio universale, solo il primo flip flop è guidato dall'orologio principale e l'ingresso dell'orologio del resto del flip flop successivo è guidato dall'uscita dei flip flop precedenti. Possiamo capirlo seguendo il diagramma-

È evidente dal diagramma temporale che Q0 cambia non appena si incontra il fronte di salita dell'impulso di clock, Q1 cambia quando si incontra il fronte di salita di Q0 (perché Q0 è come l'impulso di clock per il secondo flip flop) e così via. In questo modo vengono generate increspature attraverso Q0,Q1,Q2,Q3 da qui viene anche chiamato Contatore RIPPLE e contatore seriale. Un contatore di ondulazione è una disposizione in cascata di flip flop in cui l'uscita di un flip flop guida l'ingresso dell'orologio del flip flop successivo

2. Contatore sincrono

A differenza del contatore asincrono, il contatore sincrono ha un clock globale che guida ciascun flip flop in modo che l'output cambi in parallelo. L'unico vantaggio del contatore sincrono rispetto al contatore asincrono è che può funzionare a una frequenza più elevata rispetto al contatore asincrono poiché non ha un ritardo cumulativo a causa dello stesso clock assegnato a ciascun flip flop. È anche chiamato contatore parallelo.

Circuito contatore sincrono

Contatore sincrono del diagramma temporale

Dallo schema elettrico vediamo che il bit Q0 dà risposta a ciascun fronte di discesa del clock mentre Q1 dipende da Q0, Q2 dipende da Q1 e Q0, Q3 dipende da Q2, Q1 e Q0.

Contatore decennale

Un contatore di dieci anni conta dieci stati diversi e poi ripristina i suoi stati iniziali. Un semplice contatore di decadi conterà da 0 a 9, ma possiamo anche creare contatori di decadi che possono passare attraverso dieci stati qualsiasi tra 0 e 15 (per contatori a 4 bit).

Tabella della verità per il contatore decennale semplice

Schema elettrico del contatore decennale

Vediamo dallo schema circuitale che abbiamo utilizzato il gate nand per Q3 e Q1 e lo abbiamo alimentato per cancellare la linea di input perché la rappresentazione binaria di 10 è—

1010

E vediamo che Q3 e Q1 sono 1 qui, se diamo NAND di questi due bit per cancellare l'input, il contatore sarà cancellato a 10 e ricomincerà dall'inizio.

Punto importante : Il numero di infradito utilizzate nel contatore è sempre maggiore che uguale a ( tronco d'albero₂N ) dove n=numero di stati nel contatore.

Alcuni anni precedenti pongono domande sui contatori

Q1. Considera l'implementazione parziale di un contatore a 2 bit utilizzando i flip-flop T seguendo la sequenza 0-2-3-1-0, come mostrato di seguito

Per completare il circuito, l'ingresso X dovrebbe essere

(A) Q2?
(B) Q2 + Q1
(C) (Q1 ? Q2)’
(D) Q1? Q2 (GATE-CS-2004)

Soluzione:

Dal circuito vediamo

T1=XQ1'+X'Q1—-(1)

E

T2=(Q2 ? Q1)’—-(2)

E L'USCITA DESIDERATA È 00->10->11->01->00

QUINDI X DOVREBBE ESSERE Q1Q2’+Q1’Q2 SODDISFANTE 1 E 2.

Quindi ANS È (D) PARTE.

Q2. Di seguito sono riportate le funzioni del segnale di controllo di un contatore binario a 4 bit (dove X non interessa)
Il contatore è collegato come segue:

Supponiamo che i ritardi del contatore e del gate siano trascurabili. Se il contatore inizia da 0, scorre attraverso la seguente sequenza:

(A) 0,3,4

(B) 0,3,4,5

(C) 0,1,2,3,4

(D) 0,1,2,3,4,5 (GATE-CS-2007)

Soluzione:

Inizialmente A1 A2 A3 A4 =0000

Clr=A1 e A3

Quindi, quando A1 e A3 sono entrambi 1, il valore torna a 0000

Quindi 0000(init.) -> 0001(A1 e A3=0)->0010 (A1 e A3=0) -> 0011(A1 e A3=0) -> 0100 ( A1 e A3=1 )[condizione di cancellazione soddisfatta] ->0000(init.) quindi passa da 0->1->2->3->4

Ans è (C) parte.

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Articolo contribuito da Anuj Batham,