Asenkron Sayıcılar

Aslında sayıcılar tetikleme sinyalinin uygulanış biçimine göre ikiye ayrılırlar. Senkron sayıcılar ve Asenkron sayıcılar(bunlarda aşağı, yukarı ve aşağı/yukarı olmak üzere sınıflandırabilinir). Biz basit olarak asenkron yukarı sayıcılar, asenkron aşağı sayıcılar ve asenkron modlu sayıcıları öğrenip birer basit örnek yapacağız.

1.Asenkron Yukarı Sayıcılar

Asenkron sayıcılarda tetikleme sinyali sıralı olarak uygulanır. Bunu domino taşları gibi düşünebilirsiniz. İlk taş bir sonrakini yıkar ve bir sonraki diğerini. Asenkron sayıcılarda ise ilk FF(Flip-Flop) kare dalga kaynağından yani dışarıdan tetikleme alır. Sonraki FF ise bir öncekinin çıkışından tetiklenir. Eğer sayıcı aşağı sayıcı ise FF Q’ çıkışından tetiklenir. Eğer sayıcı yukarı sayıcı ise Q çıkışından tetikleme alır.

Sayıcılarda bir diğer önemli husus FF’lerin bit değeridir. En düşük değerli FF ilk FF yani dışarıdan tetikleme alan FF’dir ve sonraki FF’ler bit değeri artarak sıralanır.

Üç Bitlik Asenkron Yukarı Sayıcı

Üç bitlik asenkron yukarı sayıcıda devre gösterimi ve doğruluk tablosu aşağıdaki gibidir.

En soldaki FF0 en düşük değerlikli bite sahiptir ve çıkışı Q0 ile ifade edilmiştir. Q2 çıkışına sahip en soldaki FF2 en yüksek değerlikli bite sahiptir. Yukarı sayıcı olduğu için gördüğünüz gibi tetikleme sinyalleri FF’lerin Q çıkışlarından alınmıştır. JK tipi FF kullanılmıştır ve FF’lerin JK girişlerine daima lojik 1 uygulanır.

Doğruluk tablosuna baktığımızda ise Clock bölmesinde yer alan rakamların 0-7 arasında olduğunu görüyoruz yani toplamda 8 adet sayı var. Bu 2^3’ten gelmektedir. Şöyle ki 3 adet FF olduğu için FF adedini 2 üssü şeklinde yazarız. 3 bitlik bu sayıcı 0-7 arasındaki rakamları sayar. Binary sayı siteminde 3 bitlik değere sahip en büyük sayı (111)’dir. Sağdan başlayarak 2^0, 2^1 ve 2^2 alınır ve sonuçlar toplanır. Yani en sağdaki 1 rakamının onluk(decimal) sistemde ifade ettiği sayı 1, ortadaki 1 rakamının ifade ettiği sayı 2 ve soldaki 1’in ifade ettiği sayı ise 4’tür. Topladığımızda 7 etmektedir.

Yukarda 3 bitlik asenkron yukarı sayıcının çıkış dalga şekillerini görüyorsunuz. Her Clock palsi geldiğinde en düşük değere sahip FF0’ın çıkışları konum değiştirir. Her iki konum değiştirmenin ardından bir sonraki FF1’in çıkışları bir konum değiştirir. FF1’in her iki konum değiştirmesinin ardından en yüksek değere sahip olan FF2 konum değiştirir ve tetikleem sinyali kesilene kadar bu döngü devam eder.

2.Asenkron Aşağı Sayıcılar

Yukarı sayıcılardan farkı ilk FF hariç tetikleme sinyallerini bir önceki FF’nin Q’ çıkışından almasıdır.

İki Bitlik Asenkron Aşağı Sayıcı

İki bitlik asenkron aşağı sayıcının FF devresi yukarıdaki gibidir. Yine en düşük bite sahip FF en soldaki FF’dir. Bu FF 3’ten başlayarak 0’a doğur geri sayma işlemini yapar. 3’ten başlamasının sebebini açıklayacak olursam;

Binary sayı sisteminde 2 bitlik bir sayının alabileceği en büyük değer (11)’dir Dolayısıyla yukarda da bahsettiğim üzere (11) rakamının decimal karşılığı (2^0=1 ve2^1 =2) 3 rakamına denk gelmektedir. Bu nedenle sayma işlemi 3’ten başlar ve geriye doğru 4 rakam sayarak 0’a gelir ve döngü tetikleme sinyali kesilene kadar devam eder.

Aşağıda iki bitlik asenkron aşağı sayıcının çıkış dalga şeklini görebilirsiniz.

Q’ sinyalinin çizilmesi kafanızı karıştırmasın. Aşağı sayıcı olduğu için tetikleme sinyali Q’ çıkışından alınıyor bu nedenle çizimi kolaylaştırmak açısından tabloda Q’ çıkışına yer verilmiş. Yine düşük değerli bite sahip olan FF0’ın çıkışı Q0 her tetikleme sinyalinde konum değiştirir. FF1(Q1) ise FF0’ın çıkışına göre konum değiştirir.

3. Asenkron Modlu Sayıcılar

Modlu sayıcıların özelliği sayma işlemini istediğiniz bir yerde kesebilmenizdir. 4 bitlik bir sayıcıda sayma işlemi normal şartlarda (1111) olarak gider. Bu 2^4 olarak hesapladığımızda decimal sitemde 16 rakamına denk gelir. Yani 4 bitlik asenkron sayıcı 0-15 arası toplam 16 rakam sayar ve tekrar başa döner.

Biz sistemin 10’a geldikten sonra sıfırlanmasını istiyorsak eğer 10 rakamının binary sistemdeki karşılığı hesaplanıp bu hesaba göre FF’lerin çıkışları en yetkili temizleme ucu olan clear uçlarına bağlanarak sayıcının sıfırlanması sağlanır. Clear uçları ile ilgili bir not vereyim bu uçlar lojik 0 durumunda aktif olur bu nedenle bağlantı yapılırken bir değil kapısı mutlaka bağlanır.

Mod 10 sayan bir sayıcı yapalım.10 rakamının binary(ikilik) sistemdeki karşılığı (1010)dır. En düşük değerlikli FF sol tarafa geleceğinden tekrar düzenlersek FF0 = 0 FF1 = 1 FF2 = 0 FF3 = 1 olur. Çıkışlara bakacak olursak Q1 ve Q3 çıkışı lojik 1 konumuna geldiğinde, bu çıkışlara bağlanacak VEDEĞİL kapısı ile clear uçları tarafından sistem 10 sayısını saymadan toplamda 10 rakam sayar(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9)

Mod 10 FF devresi aşağıdaki gibidir.

Aşağıda diğer Mod sayıcılar için Clear uçlarına bağlanacak FF çıkışlarını görebilirisiniz.

İlker GÜVEN

Posted in Elektronik and tagged , , , , , , , , , , .

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Güvenlik Sorusu *

Şu HTML etiketlerini ve özelliklerini kullanabilirsiniz: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>