asynchronous counter ແມ່ນຫມວດ digital ທີ່ນັບໂມງຜ່ານ flip-flops ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່. ພຽງ ແຕ່ flip-flop ທໍາ ອິດ ເທົ່າ ນັ້ນ ທີ່ ຈະ ໄດ້ ຮັບ ໂມງ ຫຼັກ, ໃນ ຂະນະ ທີ່ ຂັ້ນ ຕອນ ຕໍ່ ໄປ ປ່ຽນ ແປງ ເທື່ອ ລະ ເລັກ ເທື່ອ ລະ ນ້ອຍ. ການ ກະ ທໍາ ຄື້ນ ນີ້ ເຮັດ ໃຫ້ ມັນ ງ່າຍ ແລະ ມີ ປະ ໂຫຍດ ສໍາ ລັບ ການ ນັບ ຄວາມ ໄວ ຕ່ໍາ ແລະ ການ ແບ່ງ ແຍກ frequency. ບົດຄວາມນີ້ໃຫ້ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບການເຮັດວຽກ, ປະເພດ, ພຶດຕິກໍາເວລາ, ການໃຊ້ ແລະ ການປຽບທຽບ.
ຄ1. ພື້ນຖານ Asynchronous Counter
ຄ2. Asynchronous Counter ເຮັດວຽກແນວໃດ?
ຄ3. ປະເພດຫຼັກຂອງ Asynchronous Counters
ຄ4. ພຶດຕິກໍາເວລາໃນ Asynchronous Counter
ຄ5. ຂັ້ນຕອນການອອກແບບຂັ້ນພື້ນຖານ
ຄ6. ການນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປຂອງ Asynchronous Counters
ຄ7. ການປຽບທຽບ: Asynchronous vs. Synchronous Counters
ຄ8. ສະຫລຸບ
ຄ9. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
ພື້ນຖານ Counter Asynchronous
Asynchronous counter ແມ່ນຫມວດນັບແບບ digital ທີ່ປ່ຽນແປງຜົນອອກເມື່ອໂມງມາເຖິງ. ພຽງ ແຕ່ flip-flop ທໍາ ອິດ ເທົ່າ ນັ້ນ ທີ່ ໄດ້ ຮັບ ໂມງ ພາຍ ນອກ ໂດຍ ກົງ. ແຕ່ ລະ flip-flop ຕໍ່ ໄປ ຈະ ຖືກ ກະ ຕຸ້ນ ໂດຍ ຜົນ ສະ ທ້ອນ ຂອງ ຂັ້ນ ຕອນ ກ່ອນ, ສະ ນັ້ນ ສັນຍານ ຈະ ເຄື່ອນ ຍ້າຍ ຜ່ານ ໂຕະ ຕາມ ລໍາດັບ.
ການ ກະທໍາ ເທື່ອ ລະ ຂັ້ນ ຕອນ ນີ້ ເປັນ ສາ ເຫດ ທີ່ ມັນ ຖືກ ເອີ້ນ ວ່າ ripple counter. ການອອກແບບແມ່ນງ່າຍແລະເຫມາະສົມສໍາລັບການນັບພື້ນຖານໃນຫມວດ digital ທີ່ມີຄວາມໄວຕໍ່າ.
Asynchronous Counter ເຮັດວຽກແນວໃດ?
Clock Input ແລະ Trigger Chain
flip-flop ທໍາອິດປ່ຽນສະພາບເມື່ອໄດ້ຮັບ pulse ໂມງເຂົ້າ. ຫລັງ ຈາກ ນັ້ນ, ຜົນ ສະ ທ້ອນ ຂອງ ມັນ ຈະ ກາຍ ເປັນ trigger ສໍາ ລັບ flip-flop ຕໍ່ ໄປ. ຂັ້ນ ຕອນ ນີ້ ຈະ ດໍາ ເນີນ ຕໍ່ ໄປ ຈົນ ເຖິງ ຂັ້ນ ຕອນ ທີ່ ເຫລືອ ຢູ່, ແຕ່ ລະ ຂັ້ນ ຕອນ ຈະ ປ່ຽນ ແປງ ພຽງ ແຕ່ ຫລັງ ຈາກ ຂັ້ນ ຕອນ ກ່ອນ ມັນ ຈະ ປ່ຽນ ແປງ.
ການສ້າງຜົນອອກສອງດ້ານ
ແຕ່ ລະ flip-flop ຈະ ຜະລິດ bit output ຫນຶ່ງ. ເມື່ອອ່ານຜົນອອກນໍາກັນ, ມັນຈະກາຍເປັນຈໍານວນສອງ. ຂັ້ນ ຕອນ ທໍາ ອິດ ເປັນ ຕົວ ແທນ ໃຫ້ ແກ່ bit ທີ່ ຕ່ໍາ ທີ່ ສຸດ, ໃນ ຂະນະ ທີ່ ຂັ້ນ ຕອນ ຕໍ່ ມາ ເປັນ ຕົວ ແທນ ໃຫ້ ແກ່ bit ທີ່ ສູງ ກວ່າ. ເມື່ອມີການເພີ່ມເກີບຕື່ມອີກ, ໂຕະສາມາດຜະລິດສະຖານະການນັບໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ.
ປະເພດຫຼັກຂອງ Asynchronous Counters
Asynchronous Up Counter
asynchronous up counter ຈະເພີ່ມຈໍານວນຂອງມັນຂຶ້ນຫນຶ່ງສໍາລັບແຕ່ລະໂມງ. ຜົນອອກຂອງມັນຕິດຕາມລໍາດັບສອງດ້ານໄປຫນ້າ, ເລີ່ມຈາກຄ່າຈໍານວນຕ່ໍາທີ່ສຸດແລະເຄື່ອນຍ້າຍໄປສູ່ຄຸນຄ່າສູງສຸດ. ຫຼັງຈາກໄປເຖິງສະພາວະການນັບສຸດທ້າຍ, counter ຈະກັບຄືນໄປສູ່ສະພາວະເລີ່ມຕົ້ນແລະເຮັດຊ້ໍາລໍາດັບ.
Asynchronous Down Counter
asynchronous down counter ຈະຫລຸດຈໍານວນຂອງມັນລົງຫນຶ່ງສໍາລັບແຕ່ລະpulse ໂມງ. ຜົນອອກຂອງມັນຕິດຕາມລໍາດັບສອງແບບກົງກັນຂ້າມ, ເຄື່ອນຍ້າຍຈາກຄ່າຈໍານວນທີ່ສູງກວ່າໄປສູ່ຄ່າຈໍານວນທີ່ຕ່ໍາກວ່າ. ການນັບຄືນນີ້ຂຶ້ນຢູ່ກັບວິທີທີ່ຜົນຜະລິດຂອງ flip-flop ເຊື່ອມຕໍ່ຈາກຂັ້ນຕອນຫນຶ່ງໄປອີກຂັ້ນຫນຶ່ງ.
ການໃຊ້ຜົນອອກທີ່ເພີ່ມເຕີມ
Flip-flops ມັກຈະໃຫ້ທັງຜົນຜະລິດຕາມປົກກະຕິແລະຕື່ມອີກ. ຜົນອອກປົກກະຕິແລະຜົນອອກຕື່ມສາມາດໃຊ້ໃນເສັ້ນທາງເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນທິດທາງຂອງຈໍານວນທີ່ກົງກັນຂ້າມ. ການເລືອກຜົນອອກທີ່ຂັບໄລ່ຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປ, ໂຕະສາມາດຖືກຈັດຕຽມໃຫ້ນັບຂຶ້ນຫຼືລົງ.
ພຶດຕິກໍາເວລາໃນ asynchronous counter
ຜົນກະທົບ Ripple
ຜົນ ກະທົບ ຂອງ ຄື້ນ ນັ້ນ ຫມາຍ ຄວາມ ວ່າ bits ທີ່ ອອກ ມາ ບໍ່ ໄດ້ ປັບປຸງ ໃນ ເວລາ ດຽວ ກັນ. ການ ປ່ຽນ ແປງ ຈະ ເລີ່ ມຕົ້ນຈາກ flip-flop ເທື່ອ ທໍາ ອິດ ແລະ ແລ້ວ ຜ່ານ ຂັ້ນ ຕອນ ທີ່ ເຫລືອ ຢູ່ ເທື່ອ ລະ ຂັ້ນ.
ການຊັກຊ້າໃນການຂະຫຍາຍພັນ
ການຊັກຊ້າໃນການແຜ່ຂະຫຍາຍແມ່ນເວລາຕອບສະຫນອງສັ້ນໆຂອງ flip-flop ແຕ່ລະເທື່ອຫຼັງຈາກທີ່ໄດ້ຮັບສັນຍານກະຕຸ້ນ. ເມື່ອມີການເພີ່ມຂັ້ນຕອນຫຼາຍຂຶ້ນ, ການຊັກຊ້າເລັກໆນ້ອຍໆເຫຼົ່ານີ້ຈະລວມເຂົ້າກັນ, ດັ່ງນັ້ນການໂຕະຈຶ່ງໃຊ້ເວລາດົນກວ່າເພື່ອຈະໄດ້ຈໍານວນສຸດທ້າຍທີ່ຫມັ້ນຄົງ.
ສະພາວະກາງປອມ
ໃນລະຫວ່າງການປ່ຽນແປງຈໍານວນບາງຢ່າງ, ຜົນອອກອາດສະແດງໃຫ້ເຫັນສະພາບຊົ່ວຄາວທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງກ່ອນຈະຕົກລົງກັບການນັບທີ່ຖືກຕ້ອງ. ສະພາວະເຫຼົ່ານີ້ປາກົດຂຶ້ນໃນຂະນະທີ່ສັນຍານຍັງເຄື່ອນເຫນັງຜ່ານສາຍໂສ້ ແລະສາມາດມີຜົນກະທົບຕໍ່ຫມວດທີ່ອ່ານຜົນອອກໄວເກີນໄປ.
ຂັ້ນຕອນການອອກແບບພື້ນຖານ
→ ກໍານົດວ່າໂຕະຕ້ອງນັບຂຶ້ນ, ນັບຖອຍ ຫຼື ແບ່ງເລື້ອຍໆ.
→ ເລືອກຈໍານວນ bits ທີ່ຕ້ອງການ.
→ ເຊື່ອມຕໍ່ເກີບເປັນຊັ້ນ.
→ ຢືນຢັນປະເພດ trigger ແລະ ເສັ້ນທາງອອກ.
→ ຄິດໄລ່ການຊັກຊ້າທັງຫມົດ.
→ ໃຫ້ກວດເບິ່ງວ່າເຫດຜົນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ສາມາດອົດທົນກັບສະພາບຊົ່ວຄາວໄດ້ຫຼືບໍ່.
→ ເພີ່ມການຄວບຄຸມຫຼືເປີດການຄວບຄຸມຖ້າຈໍາເປັນ.
→ ທົດສອບລໍາດັບການນັບເຕັມ.
ການນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປຂອງ Asynchronous Counters
ການນັບເລືອດ
ການ ນັບ pulse ຫມາຍ ຄວາມ ວ່າ asynchronous counter ນັບ pulse ທີ່ ເຂົ້າ ມາ ເທື່ອ ລະ ເລັກ ເທື່ອ ລະ ຫນ້ອຍ. ແຕ່ ລະ pulse ຂອງ ໂມງ ຈະ ປ່ຽນ ຈໍານວນ ຫນຶ່ງ ຂັ້ນ ຕອນ.
ການນັບເຫດການຕ່າງໆ
ການນັບເຫດການບັນທຶກວ່າສັນຍານຫຼືການກະທໍາເກີດຂຶ້ນຈັກເທື່ອ. ໂຕະຈະເພີ່ມຂຶ້ນຫຼືຫລຸດລົງເມື່ອໄດ້ຮັບສັນຍານເຫດການແຕ່ລະຢ່າງ.
ການແບ່ງความถี่
ການແບ່ງความถี่ລົດຄວາມໄວຂອງอินพุตໃຫ້ເປັນຄວາມໄວຂອງຜົນອອກທີ່ຕ່ໍາກວ່າ. ແຕ່ ລະ ຂັ້ນ ຕອນ flip-flop ຈະ ແບ່ງ ແຍກ ສັນຍານ ຕື່ມ ອີກ.
ການແບ່ງໂມງ
ການແບ່ງໂມງສ້າງສັນຍານໂມງທີ່ຊ້າກວ່າຈາກການໃສ່ໂມງທີ່ໄວຂຶ້ນ. ສິ່ງນີ້ເປັນປະໂຫຍດເມື່ອຫມວດຕ້ອງການສັນຍານເວລາທີ່ຊ້າກວ່າ.
ຫມວດເວລາ
ຫມວດເວລາໃຊ້ຕົວເລກແບບ asynchronous ເພື່ອນັບໂມງໃນເວລາດົນນານ. ຄ່າ count ສາມາດສະຫນັບສະຫນູນການດໍາເນີນການເວລາທີ່ງ່າຍໆ.
LED Counting Display
ຫນ້າຈໍ LED ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄ່າການນັບໂດຍໃຊ້ຜົນຜະລິດແບບ digital. ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ກັບຫມວດສະແດງເພື່ອສະແດງສະພາບຂອງຈໍານວນທີ່ປ່ຽນແປງ.
ການປຽບທຽບ: Asynchronous vs. Synchronous Counters
| ລັກສະນະ | Asynchronous Counter | Synchronous Counter |
|---|---|---|
| ວິທີການກໍານົດ | ຄື້ນຜ່ານຂັ້ນຕອນ | ໂມງທົ່ວໄປໃນທຸກຂັ້ນຕອນ |
| ເວລາອອກ | ບໍ່ພ້ອມກັນ | ເກືອບພ້ອມກັນ |
| ຄວາມ ໄວ | ລຸ່ມ | ສູງກວ່າ |
| ຄວາມສະຫຼັບຊັບຊ້ອນ | ງ່າຍກວ່າ | ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນກວ່າ |
| ຜົນກະທົບຂອງການຊັກຊ້າ | ສັງເກດເຫັນໄດ້ | ຄວບຄຸມໄດ້ດີກວ່າ |
| ໃຊ້ໄດ້ດີທີ່ສຸດ | ການນັບຄວາມໄວຕໍ່າ | ລະບົບຄອມພິວເຕີທີ່ໄວຂຶ້ນ |
ການສະຫລຸບ
Asynchronous counters ເປັນຫມວດນັບງ່າຍໆທີ່ເຮັດວຽກໂດຍການສົ່ງການປ່ຽນແປງໂມງຈາກ flip-flop ຫນຶ່ງໄປອີກ. ມັນເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບການນັບເລືອດ, ການນັບເຫດການ, ການແບ່ງความถี่, ການແບ່ງໂມງ, ເວລາ, ຈໍ LED ແລະ logic ຄວບຄຸມຄວາມໄວຕໍ່າ. ຂໍ້ ຈໍາກັດ ຕົ້ນຕໍ ຂອງ ມັນ ແມ່ນ ການ ຊັກ ຊ້າ ຂອງ ຄື້ນ, ສະພາບ ທີ່ ບໍ່ ຖືກຕ້ອງ ຊົ່ວຄາວ ແລະ ຄວາມ ໄວ ທີ່ ຕ່ໍາ ກວ່າ. ສໍາລັບຫມວດທີ່ຕ້ອງການຜົນອອກເພື່ອປ່ຽນແປງນໍາກັນ, ຕາມປົກກະຕິແລ້ວ synchronous counters ຈະເຫມາະສົມກວ່າ.
ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
asynchronous counter ສາມາດມີໄດ້ຈັກສະຖານະ?
asynchronous counter ສາມາດມີ 2ⁿ states, ຊຶ່ງ n ແມ່ນຈໍານວນ flip-flops.
counter bit ແມ່ນຫຍັງ?
counter bit ແມ່ນຜົນອອກຫນຶ່ງຈາກ flip-flop ຫນຶ່ງ.
ສະພາວະການນັບແມ່ນຫຍັງ?
ສະພາວະການນັບແມ່ນຄ່າສອງເຕັມທີ່ປະກອບດ້ວຍຜົນອອກທັງຫມົດຂອງ flip-flop.
asynchronous counter ສາມາດເລີ່ມຕົ້ນສູງກວ່າ 0 ໄດ້ບໍ?
ແມ່ນແລ້ວ. ຂໍ້ມູນທີ່ກໍານົດໄວ້ລ່ວງຫນ້າຫຼືແຈ່ມແຈ້ງສາມາດກໍານົດຕົວເລກໃຫ້ເປັນຄ່າເລີ່ມຕົ້ນທີ່ເລືອກໄວ້.
ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນຫຼັງຈາກຈໍານວນສູງສຸດ?
ໂຕະ ຈະ ກິ້ງ ແລະ ກັບ ຄືນ ໄປ ຫາ ຈໍານວນ ເລີ່ ມຕົ້ນ.
ເປັນຫຍັງ flip-flop ທໍາອິດຈຶ່ງເປັນບັດຕໍ່າທີ່ສຸດ?
ມັນປ່ຽນແປງໄປຕາມທຸກໆ pulse ຂອງໂມງ, ດັ່ງນັ້ນມັນຈຶ່ງເປັນຕົວແທນຂອງຄຸນຄ່າສອງທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດ.
