วงจรนับ

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

บทความนี้ต้องการเก็บกวาด ตรวจสอบ ปรับปรุง แก้ไขรูปแบบ เพิ่มแหล่งอ้างอิง ใส่หมวดหมู่ หรือภาษาที่ใช้
ส่วนใดส่วนหนึ่งหรือในหลายส่วนด้วยกัน
คุณสามารถช่วยตรวจสอบ และแก้ไขบทความนี้ได้ด้วยการกดที่ปุ่ม แก้ไข ด้านบน
กรุณาเปลี่ยนไปใช้ป้ายข้อความอื่น เพื่อระบุสิ่งที่ต้องการตรวจสอบ หรือแก้ไข
ดูรายละเอียดเพิ่มเติมที่ วิธีแก้ไขหน้าพื้นฐาน คู่มือการเขียน และ นโยบายวิกิพีเดีย ซึ่งสามารถดูตัวอย่างบทความได้ที่ บทความคุณภาพ และเมื่อแก้ไขตามนโยบายแล้ว สามารถนำป้ายนี้ออกได้

วงจรนับ คือ เกิดจากการนำเอาฟลิปฟล็อปที่ต่อกันเป็นวงจรมาใช้งาน นับจำนวนคล๊อก (Clock) หรือพัลซ์ (Pulse) ที่ป้อนเข้าทางอินพุต หรือบางที่อาจเรียกว่าวงจรหารความถี่ หลักการทำงาน ของวงจรส่วนใหญ่จะเป็นวงจรการนับแบบเลขฐานสอง วงจรนับสามารถแบ่งออกเป็น 2 แบบใหญ่ๆ คือ

  1. วงจรการนับแบบไม่เข้าจังหวะ (Asynchronous Counter หรือ Ripple Counter)
  2. วงจรการนับแบบเข้าจังหวะ (Synchronous Counter หรือ Parallel Counter)

สารบัญ

[แก้] วงจรการนับแบบไม่เข้าจังหวะ

โดยพื้นฐานจะใช้ J-K Flip Flop มาต่อเรียงกันดังวงจรในรูปข้างล่าง สถานะเอาต์พุตของ ฟลิปฟลอปแต่ละตัว ขึ้นอยู่กับสถานะเอาต์พุตของฟลิปฟลอปตัวก่อนหน้า คือ ฟลิปฟลอปตัวแรกจะส่งสัญญาณ (Pulse ) จาก Q ไปกระตุ้น (Trigger) ที่ Clk ของฟลิปฟลอปตัวที่สอง และฟลิปฟลอปตัวที่สองจะส่งสัญญาณไปกระตุ้น (Trigger) ที่ Clk ของฟลิปฟลอปตัวที่สาม ไปเรื่อย ๆ ตามขั้นตอนการทำงานของวงจรแบบนี้มีลักษณะไหลเป็นระลอก จึงทำให้มีชื่ออีกอย่างหนึ่งว่า วงจรนับแบบริบเปิล (Ripple Counter) วงจรนับแบบไม่เข้าจังหวะ (Asynchronous Counter) ที่ได้ศึกษามาแล้วนั้นใช้ได้ดีกับความถี่ต่ำๆ เนื่องจากปัญหาความล่าช้าของสัญญาณเอาต์พุตหรือเกิดเวลาหน่วงในการส่งข้อมูลจากอินพุตไปยังเอาต์พุต ของฟลิปฟลอปแต่ละตัว ภาพ:ASkk1.jpg


[แก้] วงจรการนับแบบเข้าจังหวะ

คือการทำงานของวงจรนับที่ความถี่สูงๆ จำเป็นที่จะต้องให้ฟลิปฟลอปหลายๆตัวต่อกัน ได้รับสัญญาณกระตุ้นไปพร้อมๆ กัน เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกิดจากการหน่วงเวลาของฟลิปฟลอป เป็นวงจรนับที่เอาต์พุตของฟลิบฟลอป ที่เปลี่ยนแปลงพร้อมๆกันตามสัญญาณคล๊อก(Clock) วงจรนับชนิดนี้เรียกว่า วงจรนับแบบเข้าจังหวะ (Synchronous Counter)


ภาพ:Sing1.jpg


[แก้] การออกแบบวงจรนับแบบเข้าจังหวะ

การออกแบบวงจรที่สามารถนับรูปแบบใดก็ได้นั้น ไม่จำเป็นต้องเป็นการนับแบบไบนารี่ เท่านั้นโดยสามารถใช้ฟลิปฟลอปชนิดใดก็ได้ มีวิธีดังนี้

  1. เขียนแผนภาพสถานะ (State Diagram)
  2. เขียนตารางสถานะ(Next- Stase Table)
  3. เลือกฟลิปฟลอปที่จะใช้งานและเขียนตารางการเปลี่ยนแปลง
  4. เขียนแผนผังคาร์นอจท์
  5. เขียนสมการลอจิกทางอินพุตของฟลิปฟลอบ

[แก้] Modulus Counter (MOD-Number Counter)

การนับตามค่าที่กำหนด หมายถึง การสร้างวงจรนับให้สามารถกำหนดค่านับได้ เช่น ให้นับตั้งแต่ 0 - 9 แล้วเวียนกลับมาเริ่มต้น ที่ 0 ใหม่อีก หรืออาจจะกำหนดให้นับถึงเลขใดเลขหนึ่งแล้วเวียนกลับมาเริ่มต้น ใหม่ วงจรนับแบบนี้ เมื่อนับถึงค่าที่กำหนดวงจรจะ Reset ตัวเองเริ่มต้นใหม่ ค่าสูงสุดที่กำหนดให้นับเรียกว่า มอด (MOD number) ดังนั้นจึงเรียกวงจรนับเหล่านี้ว่า MOD-6, MOD-8, MOD-15 เป็นต้น หมายถึง วงจรจะรีเซตค่าเมื่อนับถึง 6, 8 และ 15 ตามลำดับการรีเซตค่าส่วนใหญ่จะใช้ ขา CLR หรือ ซึ่งเป็นขาอะ ซิงโครนัสอินพุต (Asynchronous Input) ร่วมกับลอจิกเกตทำการ รีเซตเอาต์พุตของฟลิปฟลอปทุก ตัวกรณีที่จะเริ่มต้นการนับใหม่ที่ 0 ในกรณีที่การออกแบบวงจรนับค่าเริ่มต้นใหม่ไม่ได้เริ่มต้นที่ 0 ซึ่งจะใช้ขา CLR หรือ ไม่ได้ ก็จำเป็นจะต้องใช้ลอจิกเกตอย่างเดียว ซึ่งการออกแบบค่อนข้างจะยุ่งยาก


ภาพ:harn1.jpg


ภาพ:harn2.jpg


ภาพ:harn3.jpg