در این ویدئوی آموزشی به حل یک نمونه سوال امتحانی از مبحث شمارنده ها خواهیم پرداخت.
کیفیت فیلم بصورت پیش فرض بر روی حالت low تنظیم شده است و شما می توانید با استفاده از گزینه HD، این آموزش را با بالاترین کیفیت مشاهده نمایید.
شما می توانید با استفاده از گزینه “متن فیلم”، متن مربوط به حل سوال را مشاهده کنید.
//******************************************************************************************************************************************//
پیشنهاد می شود قبل از مشاهده این آموزش، مروری بر مباحث شمارنده ها و فلیپ فلاپ ها داشته باشید. انتظار می رود پس از حل این سوال، شما درک مناسبی از مبحث مطرح شده در این آموزش پیدا کنید.
صورت سوال از این قرار است: مدار شکل زیر معادل کدام شمارنده ( حلقوی یا جانسون) عمل می کند؟ دیاگرام زمانی ، ، و را با حفظ رابطه زمانی نسبت به پالس ساعت CLK رسم کنید.
همانطور که در شکل می بینیم فلیپ فلاپ ها فعال در لبه منفی هستند پس در لبه های منفی خروجی فلیپ فلاپ ها تغییر می کند.
در اولین پالس فرض بر این است که همه فلیپ فلاپ ها در حالت reset قرار دارند بنابراین همه خروجی ها برابر صفر است.
در پالس t2 و با غیر فعال شدن پایه clear، حاصل گیت NAND برابر ۰ است در نتیجه ورودی J در فلیپ فلاپ اول برابر ۱ و K برابر ۰ می شود.
چون به طور همزمان پالس ساعت به چهار فلیپ فلاپ اعمال می شود، ورودی سایر فلیپ فلاپ ها با توجه به خروجی فلیپ فلاپ ها در پالس قبلی به دست می آید. بنابراین با توجه به عملکرد فلیپ فلاپ JK ، خروجی فلیپ فلاپ اول برابر ۱ وبقیه برابر ۰ می شود.
در لبه منفی بعدی حاصل گیت NAND این بار برابر ۱ است که ورودی J در فلیپ فلاپ اول برابر ۰ و K، یک می شود. در این پالس با توجه به ورودی فلیپ فلاپ دوم که برابر با ۱۰ حاصل از خروجی فلیپ فلاپ اول در مرحله قبل است، خروجی برابر ۱ و برای بقیه قلیپ فلاپ ها برابر صفر خواهد بود.
در پالس t4، ورودی J در فلیپ فلاپ سوم با توجه به خروجی فلیپ فلاپ دوم در پالس قبلی برابر ۱ خواهد بود و ورودی J فلیپ فلاپ دوم برابر ۰ می شود زیرا خروجی اولین فلیپ فلاپ در پالس قبلی برابر با صفر بوده است. ورودی مابقی فلیپ فلاپ ها، به مانند پالس قبلی خواهد بود.
با توجه به ورودی فلیپ فلاپ ها در این پالس، خروجی فلیپ فلاپ سوم برابر با ۱ و مابقی برابر با صفر می شود.
به همین ترتیب در پالس t5، ورودی J در فلیپ فلاپ چهارم برابر ۱ و در سومین فلیپ فلاپ برابر با صفر است. بنابراین خروجی فلیپ فلاپ چهارم برابر یک می شود و خروجی سایر فلیپ فلاپ ها صفر خواهد بود.
در پالس t6، ورودی فلیپ فلاپ چهارم برابر با ۰۱ و ورودی های گیت NAND برابر ۱۱۱ است، در نتیجه خروجی گیت برابر صفر خواهد بود، بنابراین در این پالس خروجی فلیپ فلاپ اول برابر ۱ و سه فلیپ فلاپ دیگر برابر با ۰ می شود.
همانطور که مشاهده می کنید خروجی فلیپ فلاپ ها در پالس t6 مشابه پالس t2 گردید، بنابراین می توان خروجی فلیپ فلاپ ها در پالس های t6 تا t9 را مشابه پالس های t2 تا t5 دانست.
پس این مدار یک شمارنده حلقوی می باشد.