இயந்திரங்களால் ஒரு பொதிக்கு 10 பாட்டில்களாக நிரம்பியிருந்த கண்ணாடி பாட்டில்களின் உற்பத்தி வரிசையை கவனமாகக் கவனிக்கும் போது, ஒரு வினோதமான மன கேள்விகள் - பாட்டில்களின் எண்ணிக்கையை இயந்திரம் எவ்வாறு அறிவது? எண்ணுவது எப்படி இயந்திரங்களுக்கு என்ன கற்பிக்கிறது? இந்த ஆர்வத்தைத் தீர்க்க ஒரு பதிலைத் தேடுவது மிகவும் சுவாரஸ்யமான கண்டுபிடிப்புக்கு வழிவகுக்கும் - “ கவுண்டரின் ”.கவுண்டர்கள் என்பது பயன்படுத்தப்படும் கடிகார பருப்புகளை கணக்கிடும் சுற்று ஆகும். இவை பொதுவாக ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்புகளைப் பயன்படுத்தி வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. அவற்றின் செயல்பாட்டு கவுண்டர்களுக்கு கடிகாரம் பயன்படுத்தப்படும் முறையின் அடிப்படையில் வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது ஒத்திசைவான மற்றும் ஒத்திசைவற்ற கவுண்டர்கள் . இந்த கட்டுரையில், இழிவான முறையில் அறியப்படும் ஒரு ஒத்திசைவற்ற கவுண்டரைப் பார்ப்போம் சிற்றலை கவுண்டர் .
சிற்றலை கவுண்டர் என்றால் என்ன?
சிற்றலை கவுண்டருக்குச் செல்வதற்கு முன், விதிமுறைகளைப் பற்றி அறிந்து கொள்வோம் ஒத்திசைவான மற்றும் ஒத்திசைவற்ற கவுண்டர்கள் . கவுண்டர்கள் என்பது ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்புகளைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட்ட சுற்றுகள். ஒத்திசைவு கவுண்டர், பெயர் குறிப்பிடுவது போல் அனைத்தையும் கொண்டுள்ளது திருப்பு-தோல்விகள் கடிகார துடிப்பு மற்றும் ஒருவருக்கொருவர் ஒத்திசைந்து செயல்படுகிறது. இங்கே ஒவ்வொரு திருப்பு தோல்விக்கும் கடிகார துடிப்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது.
ஒத்திசைவற்ற எதிர் கடிகார துடிப்பு ஆரம்ப ஃபிளிப் தோல்விக்கு மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதன் மதிப்பு LSB ஆக கருதப்படும். கடிகார துடிப்புக்கு பதிலாக, முதல் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பின் வெளியீடு அடுத்த ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பிற்கு ஒரு கடிகார துடிப்பாக செயல்படுகிறது, அதன் வெளியீடு அடுத்ததாக வரி ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பில் ஒரு கடிகாரமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.
ஆக, ஒத்திசைவு கவுண்டரில், அடுத்த ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பின் முந்தைய ஃபிளிப் ஃப்ளாப் மாற்றத்திற்குப் பிறகு, ஒத்திசைவு கவுண்டரில் காணப்பட்ட அதே நேரத்தில் அல்ல. இங்கே ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்புகள் மாஸ்டர்-ஸ்லேவ் ஏற்பாட்டில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.
சிற்றலை கவுண்டர்: சிற்றலை கவுண்டர் ஒரு ஒத்திசைவற்ற கவுண்டர். கடிகார துடிப்பு சுற்று வழியாக சிதறுவதால் அதற்கு அதன் பெயர் வந்தது. ஒரு n-MOD சிற்றலை கவுண்டரில் n ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்புகள் உள்ளன, மேலும் சுற்று 2 வரை எண்ணலாம்n ஆரம்ப மதிப்புக்கு தன்னை மீட்டமைப்பதற்கு முன்பு மதிப்புகள்.
இந்த கவுண்டர்கள் அவற்றின் சுற்றுகளின் அடிப்படையில் வெவ்வேறு வழிகளில் எண்ணலாம்.
UP COUNTER: மதிப்புகளை ஏறுவரிசையில் கணக்கிடுகிறது.
டவுன் கவுண்டர்: மதிப்புகளை இறங்கு வரிசையில் கணக்கிடுகிறது.
அப்-டவுன் கவுண்டர்: முன்னோக்கி திசையில் அல்லது தலைகீழ் திசையில் மதிப்புகளை எண்ணக்கூடிய ஒரு கவுண்டரை மேல்-கீழ் கவுண்டர் அல்லது மீளக்கூடிய கவுண்டர் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
N COUNTER ஆல் பிரிக்கவும்: ஒரு பைனரிக்கு பதிலாக, நாம் சிலநேரங்களில் அடிப்படை 10 ஐக் கொண்ட N வரை எண்ண வேண்டியிருக்கலாம். 2 இன் சக்தி இல்லாத N மதிப்பைக் கணக்கிடக்கூடிய சிற்றலை கவுண்டர், N கவுண்டரால் வகுத்தல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
சிற்றலை எதிர் சுற்று வரைபடம் மற்றும் நேர வரைபடம்
தி சிற்றலை கவுண்டரின் வேலை ஒரு உதாரணத்தின் உதவியுடன் சிறப்பாக புரிந்து கொள்ள முடியும். பயன்படுத்தப்பட்ட ஃபிளிப் ஃப்ளாப்புகளின் எண்ணிக்கையின் அடிப்படையில் 2-பிட், 3-பிட், 4-பிட்… .. சிற்றலை கவுண்டர்களை வடிவமைக்க முடியும். 2-பிட் வேலை செய்வதைப் பார்ப்போம் பைனரி சிற்றலை கவுண்டர் கருத்தை புரிந்து கொள்ள.
TO பைனரி கவுண்டர் 2-பிட் மதிப்புகள் வரை எண்ணலாம் .i.e. 2-MOD கவுண்டர் 2 எண்ணலாம்இரண்டு= 4 மதிப்புகள். இங்கே n மதிப்பு 2 ஆக இருப்பதால் நாம் 2 ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்புகளைப் பயன்படுத்துகிறோம். ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் வகையைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, சிற்றலை கவுண்டர்களை வடிவமைக்க முடியும் என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும். ஜே.கே மற்றும் டி ஃபிளிப் தோல்விகள் .
ஜே.கே. ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பைப் பயன்படுத்தி பைனரி சிற்றலை கவுண்டர்
சுற்று ஏற்பாடு a பைனரி சிற்றலை கவுண்டர் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இங்கே இரண்டு ஜே.கே ஃபிளிப் தோல்விகள் J0K0 மற்றும் J1K1 பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஃபிளிப் ஃப்ளாப்புகளின் ஜே.கே உள்ளீடுகள் ஒரு நிலையில் பராமரிக்கும் உயர் மின்னழுத்த சமிக்ஞையுடன் வழங்கப்படுகின்றன 1. கடிகார துடிப்புக்கான சின்னம் எதிர்மறையான தூண்டப்பட்ட கடிகார துடிப்பைக் குறிக்கிறது. உருவத்திலிருந்து, முதல் ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பின் வெளியீடு Q0 இரண்டாவது ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பிற்கு ஒரு கடிகார துடிப்பாகப் பயன்படுத்தப்படுவதைக் காணலாம்.
ஜே.கே. ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பைப் பயன்படுத்தி பைனரி சிற்றலை கவுண்டர்
இங்கே வெளியீடு Q0 LSB மற்றும் வெளியீடு Q1 MSB பிட் ஆகும். ஜே.கே. ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பின் உண்மை அட்டவணையைப் பயன்படுத்தி கவுண்டரின் செயல்பாட்டை எளிதாக புரிந்து கொள்ள முடியும்.
| ஜெn | TOn | கேn + 1 |
| 0 1 0 1 | 0 0 1 1 | கேn 1 0 கேn |
எனவே, உண்மை அட்டவணையின்படி, இரண்டு உள்ளீடுகளும் 1 ஆக இருக்கும்போது அடுத்த நிலை முந்தைய மாநிலத்தின் நிரப்பியாக இருக்கும். இந்த நிலை சிற்றலை புரட்டு தோல்வியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்புகளின் அனைத்து ஜே.கே உள்ளீடுகளுக்கும் நாம் உயர் மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தியுள்ளதால், அவை மாநில 1 இல் உள்ளன, எனவே அவை கடிகார துடிப்பின் எதிர்மறையான முடிவில் மாநிலத்தை மாற்ற வேண்டும் .ஐ. கடிகார துடிப்பின் 1 முதல் 0 வரை மாற்றத்தில். பைனரி சிற்றலை கவுண்டரின் நேர வரைபடம் செயல்பாட்டை தெளிவாக விளக்குகிறது.
பைனரி சிற்றலை கவுண்டரின் நேர வரைபடம்
நேர வரைபடத்திலிருந்து, பயன்படுத்தப்பட்ட கடிகாரத்தின் எதிர்மறை விளிம்பில் மட்டுமே Q0 மாற்றங்கள் நிலையை நாம் அவதானிக்க முடியும். ஆரம்பத்தில், ஃபிளிப் ஃப்ளாப் நிலை 0 இல் உள்ளது. பயன்படுத்தப்பட்ட கடிகாரம் 1 முதல் 0 வரை செல்லும் வரை ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் மாநிலத்தில் இருக்கும். ஜே.கே மதிப்புகள் 1 ஆக இருப்பதால், ஃபிளிப் ஃப்ளாப் மாற வேண்டும். எனவே, இது நிலையை 0 முதல் 1 வரை மாற்றுகிறது. கடிகாரத்தின் அனைத்து பருப்புகளுக்கும் இந்த செயல்முறை தொடர்கிறது.
உள்ளீட்டு பருப்புகளின் எண்ணிக்கை | கே1 | கே0 |
| 0 1 இரண்டு 3 4 | - 0 0 1 1 | - 0 1 0 1 |
இரண்டாவது ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பிற்கு வருவதால், இங்கே ஃபிளிப் ஃப்ளாப் 1 ஆல் உருவாக்கப்படும் அலைவடிவம் கடிகார துடிப்பு என வழங்கப்படுகிறது. எனவே, Q0 1 முதல் 0 வரை மாற்றும் போது Q1 மாற்றங்களின் நிலை நேர வரைபடத்தில் நாம் காணலாம். மேலே உள்ள கடிகார துடிப்பை இங்கே கருத்தில் கொள்ள வேண்டாம், Q0 இன் அலைவடிவத்தை மட்டுமே பின்பற்றவும். Q0 இன் வெளியீட்டு மதிப்புகள் LSB ஆகவும், Q1 MSB ஆகவும் கருதப்படுகின்றன என்பதை நினைவில் கொள்க. நேர வரைபடத்திலிருந்து, கவுண்டர் 00,01,10,11 மதிப்புகளைக் கணக்கிட்டு பின்னர் தன்னை மீட்டமைத்து மீண்டும் 00,01 இலிருந்து தொடங்குகிறது என்பதைக் காணலாம்,… J0K0 ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பில் கடிகார பருப்புகள் பயன்படுத்தப்படும் வரை.
ஜே.கே. ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பைப் பயன்படுத்தி 3-பிட் சிற்றலை கவுண்டர் - உண்மை அட்டவணை / நேர வரைபடம்
3-பிட் சிற்றலை கவுண்டரில், மூன்று ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்புகள் சுற்றுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இங்கே ‘n’ மதிப்பு மூன்று என்பதால், கவுண்டர் 2 வரை எண்ணலாம்3= 8 மதிப்புகள் .i.e. 000,001,010,011,100,101,110,111. சுற்று வரைபடம் மற்றும் நேர வரைபடம் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.
ஜே.கே. ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பைப் பயன்படுத்தி பைனரி சிற்றலை கவுண்டர்
3 பிட் சிற்றலை எதிர் நேர வரைபடம்
இங்கே Q1 இன் வெளியீட்டு அலைவடிவம் ஃபிளிப் ஃப்ளாப் J2K2 க்கு கடிகார துடிப்பு என வழங்கப்படுகிறது. எனவே, Q1 1 முதல் 0 மாற்றங்களுக்குச் செல்லும்போது, Q2 இன் நிலை மாற்றப்படுகிறது. Q2 இன் வெளியீடு MSB ஆகும்.
பருப்பு வகைகளின் எண்ணிக்கை | கேஇரண்டு | கே1 | கே0 |
0 1 இரண்டு 3 4 5 6 7 8 | - 0 0 0 0 1 1 1 1 | - 0 0 1 1 0 0 1 1 | - 0 1 0 1 0 1 0 1 |
ஜே.கே. ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பைப் பயன்படுத்தி 4-பிட் சிற்றலை கவுண்டர் - சுற்று வரைபடம் மற்றும் நேர வரைபடம்
4-பிட் சிற்றலை கவுண்டரில், n மதிப்பு 4 எனவே, 4 ஜே.கே. ஃபிளிப் ஃப்ளாப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் கவுண்டர் 16 பருப்பு வகைகள் வரை எண்ணலாம். கீழே சுற்று வரைபடம் மற்றும் நேர வரைபடம் உண்மை அட்டவணையுடன் வழங்கப்படுகின்றன.
ஜே.கே. ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பைப் பயன்படுத்தி 4 பிட் சிற்றலை கவுண்டர்
4 பிட் சிற்றலை எதிர் நேர வரைபடம்
டி பிளிப் ஃப்ளாப்பைப் பயன்படுத்தி 4 பிட் சிற்றலை கவுண்டர்
சிற்றலை கவுண்டருக்கு ஒரு ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பைத் தேர்ந்தெடுக்கும் போது, கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய ஒரு முக்கியமான விஷயத்தை வடிவமைப்பது, ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பில் மாநிலங்களை மாற்றுவதற்கான நிபந்தனை இருக்க வேண்டும். இந்த நிலை டி மற்றும் ஜே.கே ஃபிளிப் ஃப்ளாப்புகளால் மட்டுமே திருப்தி அடைகிறது.
இன் உண்மை அட்டவணையில் இருந்து டி ஃபிளிப் ஃப்ளாப் , இது நிலைமாறும் நிலையை கொண்டிருக்கவில்லை என்பதை தெளிவாகக் காணலாம். எனவே, சிற்றலை கவுண்டர் டி ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பாகப் பயன்படுத்தும்போது ஆரம்ப மதிப்பு 1 ஆக இருக்கும். கடிகார துடிப்பு 1 முதல் 0 வரை மாற்றத்திற்கு உட்படும் போது ஃபிளிப் ஃப்ளாப் மாநிலத்தை மாற்ற வேண்டும். ஆனால் டி மதிப்பு 1 ஆக இருக்கும்போது உண்மை அட்டவணையின்படி டி மதிப்பு 0 ஆக மாற்றப்படும் வரை அது 1 இல் இருக்கும். எனவே, டி 0-ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பின் அலைவடிவம் எப்போதும் 1 ஆக இருக்கும், இது எண்ணுவதற்கு பயனுள்ளதாக இருக்காது. எனவே, சிற்றலை கவுண்டர்களை நிர்மாணிக்க டி ஃபிளிப் ஃப்ளாப் கருதப்படவில்லை.
N கவுண்டரால் வகுக்கவும்
சிற்றலை கவுண்டர் 2 வரை மதிப்புகளைக் கணக்கிடுகிறதுn. எனவே, 2 இன் சக்திகள் இல்லாத மதிப்புகளை எண்ணுவது சாத்தியமில்லை சுற்று நாங்கள் இப்போது வரை பார்த்தோம். ஆனால் மாற்றியமைப்பதன் மூலம், 2 இன் சக்தியாக வெளிப்படுத்த முடியாத மதிப்பைக் கணக்கிட சிற்றலை கவுண்டரை உருவாக்கலாம். அத்தகைய கவுண்டர் அழைக்கப்படுகிறது N கவுண்டரால் வகுக்கவும் .
தசாப்த கவுண்டர்
இந்த வடிவமைப்பில் பயன்படுத்தப்பட வேண்டிய ஃபிளிப் ஃப்ளாப்புகளின் எண்ணிக்கை 2n> N எங்கே N என்பது கவுண்டரின் எண்ணிக்கை. ஃபிளிப் ஃப்ளாப்புகளுடன், ஒரு பின்னூட்ட வாயில் சேர்க்கப்படுகிறது, இதனால் N எண்ணிக்கையில் அனைத்து ஃபிளிப் ஃப்ளாப்புகளும் பூஜ்ஜியத்திற்கு மீட்டமைக்கப்படும். இந்த பின்னூட்ட சுற்று வெறுமனே ஒரு NAND வாயில் யாருடைய உள்ளீடுகள் அந்த ஃபிளிப் ஃப்ளாப்புகளின் வெளியீடுகள் Q இன் வெளியீடு Q = 1 N எண்ணில்.
N மதிப்பு 10 ஆகும் ஒரு கவுண்டரின் சுற்று பார்ப்போம். இந்த கவுண்டர் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது தசாப்த கவுண்டர் இது 10 வரை கணக்கிடப்படுவதால், இங்கே 2 இன் காரணமாக ஃபிளிப் ஃப்ளாப்புகளின் எண்ணிக்கை 4 ஆக இருக்க வேண்டும்4= 16> 10. மேலும் N = 10 எண்ணிக்கையில் Q1 மற்றும் Q3 வெளியீடுகள் 1 ஆக இருக்கும். எனவே, இவை NAND வாயிலுக்கு உள்ளீடுகளாக வழங்கப்படுகின்றன. NAND வாயிலின் வெளியீடு அனைத்து ஃபிளிப் ஃப்ளாப்புகளுக்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதன் மூலம் அவற்றை பூஜ்ஜியத்திற்கு மீட்டமைக்கிறது.
சிற்றலை கவுண்டரின் குறைபாடுகள்
கேரி பரப்புதல் நேரம் என்பது கொடுக்கப்பட்ட உள்ளீட்டு துடிப்புக்கு அதன் பதிலை முடிக்க ஒரு கவுண்டரால் எடுக்கப்பட்ட நேரம். சிற்றலை கவுண்டரைப் போலவே, கடிகார துடிப்பு ஒத்திசைவற்றது, பதிலை முடிக்க அதிக நேரம் தேவைப்படுகிறது.
சிற்றலை கவுண்டரின் பயன்பாடுகள்
இந்த கவுண்டர்கள் நேரத்தை அளவிடுதல், அதிர்வெண் அளவீடு, தூரத்தை அளவிடுதல், வேகத்தை அளவிடுதல், அலைவடிவம் உருவாக்கம், அதிர்வெண் பிரிவு, டிஜிட்டல் கணினிகள், நேரடி எண்ணுதல் போன்றவற்றுக்கு அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகின்றன….
இவ்வாறு இது எல்லாம் சிற்றலை கவுண்டர் பற்றிய சுருக்கமான தகவல்கள், சுற்று வரைபடத்துடன் ஜே.கே.-ஃபிளிப் ஃப்ளாப்பைப் பயன்படுத்தி பைனரி, 3 பிட் மற்றும் 4-பிட் கவுண்டர்கள் கட்டுமானம், சிற்றலை எதிர் நேர வரைபடம் , மற்றும் உண்மை அட்டவணை. டி-ஃபிளிப் ஃப்ளாப்புடன் சிற்றலை கவுண்டரை நிர்மாணிப்பதற்கு முக்கிய காரணம், குறைபாடுகள் மற்றும் சிற்றலை கவுண்டரின் பயன்பாடுகள். இங்கே உங்களுக்கு ஒரு கேள்வி, என்ன 8-பிட் சிற்றலை கவுண்டர் ?
