العداد الثنائي ريبل العداد الثنائي ريبل Ripple كمقسم للتردد

العداد الثنائي ريبل (Ripple) كمقسم للتردد

إن ثنائي الاستقرار FF الأول في العداد الزاحف (Ripple) يغير حالته مع كل نبضة دخل، لذلك فهو يقسم تردد نبضات الدخل على 2).
بينما ثنائي الاستقرار FF الثنائي فهو يغير حالته مع كل نبضة خرج لثنائي الاستقرار الأول لذلك فهو يقسم تردد نبضات الدخل على (4).
و هكذا فإن ثنائي الاستقرار FF رقم (N) يقسم تردد نبضات الدخل على 2 ومن ذلك نستنتج بأنه يمكن تقسيم تردد نبضات الدخل بأي قيمة زوجية من قوى 2 بإجراء تغيرات بسيطة في الدارة السابقة يمكن كما سنجد في الفقرة التالية تقسيم التردد بأي قيمة حتى ولو كانت فردية.
تصميم العداد الثنائي ريبل Ripple
وجدنا سابقاً أن العداد الثنائي الزاحف (Ripple) المؤلف من (N) مرحلة يعيد دورته كل (2) نبضة دخل أي أن الوصل السابق للدارة لا يمكننا إلا من تصميم عداد طول دورته عدد زوجي ومن قوى (2). ولتصميم عداد بأي طول دورة هناك طريقتين
أ- باستخدام مداخل التوضيع القسري (Preset) لثنائيات الاستقرار FF
للتصميم بهذه الطريقة نتبع الخطوات التالية
1) إيجاد عدد ثنائيات الاستقرار اللازم (n) من العلاقة
2 M 2
حيث M طول دورة العداد.
2) وصل جميع ثنائيات الاستقرار كعداد زاحف (Ripple).
3) تعيين الشيفرة الثنائية للعدد (M – 1).
4) وصل المخارج Q لجميع ثنائيات الاستقرار التي سيكون خرجها (1) عندما يصل الرقم (M-1) كدخل لدارة AND (أو مع NAND) كما تغذي نبضة الدخل إلى مدخل دارة الـ (AND) أيضاً.
5) وصل خرج دارة الـ (AND) إلى دخل التوضيع القسري (Preset) لجميع ثنائيات الاستقرار التي خرجها (0)عندما يصل العدد(M – 1)

  • ملاحظة Preset هنا توضيع 1 في FF.
  • إذن فعند العدد (M) يعود العداد لوضعه الأولي كما يلي
    عند الحافة الصاعدة (الموجبة) لنبضة الدخل رقم (M) تعطي جميع ثنائيات الاستقرار FF الموصلة على خرج دارة الـ (AND) القيمة (1) وبالتالي جميع مخارج ثنائيات الاستقرار في الحالة (1) وعند الحافة الهابطة (السالبة) لنفس النبضة تنتقل جميع ثنائيات الاستقرار FF إلى الوضع (0).

    مثال
    المطلوب تصميم عداد طول دورته M 10
    1) 2 10 2 عدد ثنائيات الاستقرار هو أربعة.
    2) M – 1 9 1001
    3) نصل الدارة كما في الشكل (6-36)
    يسمى هذا العداد بالعداد العشري Decade counter لأنه يعد عشر حالات.

    ب) باستخدام مدخل التصفير القسري (clear) لثنائيات الاستقرار FF
    للتصميم بهذه الطريقة نجري نفس الخطوات (1)، (2) للطريقة السابقة وتكون الخطوات التالية كما يلي
    1) تعيين الشفرة الثنائية للعدد M.
    2) وصل جميع مخارج ثنائيات الاستقرار Q التي خرجها يساوي(1) عند العدد الثنائي (M) إلى مدخل دارة AND (أو Nand)
    3) وصل مخرج دارة الـ (AND) السابقة إلى مدخل التصفير القسري (clear) لكافة مراحل العداد.
    و بهذه الطريقة يكون العدد الثنائي M كحالة عابرة ثم يعود العداد لوضعه الأولي.
    مثال
    المطلوب تصميم عداد ثنائي زاحف (Ripple) طول دورته M 5.
    1) 2 5 2 . عدد المراحل اللازمة هو (3).
    2) M 5 101
    3) نصل الدارة كما في الشكل (6-37).
    أخيراً يجدر الإشارة أن التصميم بالطريقة الثانية أسهل من ناحية التصفير لكنه لا يستخدم في أغلب الأحيان بسبب مساوئ اختلاف التأخير الزمني للمراحل فيما بينها. فلو كان زمن التأخير من حرلة لأخرى عندها يمكن أن لا يكون عرض نبضة التصفير كافياً لقلب جميع ثنائيات الاستقرار لوضع الـ (0).
    فمثلاً
    إذا كان زمن التصفير القسرى لأحد المراحل 1on.sec ولمرحلة أخرى 50 nsec وكان عرض نبضة المسح 10 nsec فإن المرحلة الأخيرة لن تتمكن من التبدل للصفر.
    و هناك طريقة جيدة للتخلص من هذه المشكلة تتلخص باستعمال عنصر تخزين (Latch) نصفه على مخرج الدارة (AND).

    Binary down Ripple Counter
    المبدأ
    لكي يتم العد بالاتجاه المعاكس (ابتداء من القيم النهائية وباتجاه القيم البدائية) يجب أن يتغير Q1 عندما يتغير (Qi – 1) من (0) إلى (1). ولما كانت ثنائيات الاستقرار المستعملة (نوع T وعلى الدخل 1 دائماً) تغير وضعها من (1) إلى (0) عند تطبيق نبضة الدخل على مدخل التواقت. لذا يمكن تشكيل عداد له خاصة العد العكسي بوصل المخرج ( 1 – Qi) إلى مدخل ثنائي الاستقرار ذو المخرج ( Qi) كما في الشكل (6 – 38).

    العداد الثنائي الزاحف ذو العد بالاتجاهين
    UP-down Binary Counter

    العمل
    تعمل الدارة السابقة بناء على إشارة التحكم
    – إذا كانت إشارة التحكم للعد للأعلى ذات قيمة (1) فهذا يؤدي لاتصال (Qi) مع (Ti + 1).
    – إذا كانت إشارة التحكم بالعد للأسفل ذات القيمة (1) فهذا يؤدي لاتصال (Qi) مع (Ti + 1).
    – من الواضح أنه يجب أن تكون إحدى إشارتي التحكم مساوية (1) فقط في أي لحظة من لحظات الزمن.

    تصنيف فيزياء نظرية
    نهاية مسدودة
    يتيمة date

    اترك تعليقاً

    لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

    زر الذهاب إلى الأعلى