سرکل اور ٹائمنگ ڈایاگرامس کے ساتھ رپل کاؤنٹر کے بارے میں ایک مختصر

سرکل اور ٹائمنگ ڈایاگرامس کے ساتھ رپل کاؤنٹر کے بارے میں ایک مختصر

شیشے کی بوتلوں کی پیداواری لائن کا بغور مشاہدہ کرتے ہوئے ، جو مشینوں کے ذریعہ 10 بوتلیں فی پیکج کے طور پر بھری جارہی تھیں ، ذہن سے متعلق ایک جستجواتی سوال - بوتلوں کی تعداد گننے کے لئے مشین کیسے جانتی ہے؟ مشینوں کو کون سی گنتی سیکھاتی ہے؟ اس تجسس کو حل کرنے کے لئے جواب تلاش کرنے سے ایک بہت ہی دلچسپ ایجاد ہوگی جس کا نام دیا گیا ہے۔ کاؤنٹر '.مرکز سرکٹ ہیں جس میں لگے ہوئے گھڑی کی دالیں شمار ہوتی ہیں۔ یہ عام طور پر فلپ فلاپس کا استعمال کرتے ہوئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ ان کے کام کرنے والے کاؤنٹروں کے لئے گھڑی کا اطلاق کے طریقہ کی بنیاد پر درجہ بندی کیا جاتا ہے ہم وقت ساز اور متضاد کاؤنٹر . اس آرٹیکل میں ، آئیے ہم ایک اسینکرونس کاؤنٹر کو دیکھیں جو بدنام زمانہ کے طور پر جانا جاتا ہے لہر کاؤنٹر .



ایک لہر کاؤنٹر کیا ہے؟

ریپل کاؤنٹر پر کودنے سے پہلے آئیے شرائط سے واقف ہوں ہم وقت ساز اور متضاد کاؤنٹر . کاؤنٹر سرکٹس ہیں جو فلپ فلاپس کا استعمال کرتے ہوئے بنائے جاتے ہیں۔ ہم وقت ساز کاؤنٹر ، جیسا کہ نام سے ظاہر ہوتا ہے کہ سبھی موجود ہیں پلٹائیں گھڑی کے پلس کے ساتھ ساتھ ایک دوسرے کے ساتھ ہم آہنگی میں کام کرنا۔ یہاں گھڑی کی نبض ہر فلپ فلاپ پر لگائی جاتی ہے۔


جبکہ اسینکرونس کاؤنٹر گھڑی کی نبض صرف ابتدائی فلپ فلاپ پر لاگو ہوتی ہے جس کی قیمت کو ایل ایس بی سمجھا جاتا ہے۔ گھڑی کی نبض کی بجائے ، پہلے فلپ فلاپ کا آؤٹ پٹ اگلے فلپ فلاپ کے لئے گھڑی کے پلس کے طور پر کام کرتا ہے ، جس کی پیداوار لائن فلپ فلاپ اور اسی طرح اگلی میں گھڑی کے طور پر استعمال ہوتی ہے۔



اس طرح ، اگلی فلپ فلاپ کی پچھلی فلاپ فلاپ منتقلی کے منتقلی کے بعد اسینکرونس کاؤنٹر میں جگہ لیتا ہے ، اسی وقت نہیں جیسے ہم وقت ساز کاؤنٹر میں دیکھا گیا ہے۔ یہاں فلپ فلاپس ماسٹر غلام انتظام میں منسلک ہیں۔

لہر کاؤنٹر: ریپل کاؤنٹر ایک غیر سنجیدہ انسداد ہے۔ اس کا نام اس لئے پڑا کیونکہ گھڑی کی نبض سرکٹ میں پھیلی ہوتی ہے۔ این-ایم او ڈی رپل کاؤنٹر میں ن تعداد میں فلاپ فلاپس ہوتے ہیں اور سرکٹ 2 تک گن سکتے ہیںn اس سے پہلے کہ وہ خود کو ابتدائی قدر پر دوبارہ مرتب کرے۔



یہ کاؤنٹر اپنے سرکٹری کی بنیاد پر مختلف طریقوں سے گن سکتے ہیں۔


اپ کاؤنٹر: صعودی ترتیب میں اقدار کو گنتی ہے۔
نیچے کاؤنٹر: قدروں کو نزولی ترتیب میں شمار کرتا ہے۔
نیچے کاؤنٹر: ایک ایسا کاؤنٹر جو اقدار کو آگے کی سمت یا ریورس سمت میں گن سکتا ہے ، اسے اپ ڈاون کاؤنٹر یا ریورس ایبل کاؤنٹر کہا جاتا ہے۔
بذریعہ N کاؤنٹر: بائنری کے بجائے ، ہمیں بعض اوقات N تک گنتی کرنے کی ضرورت پڑسکتی ہے جو اساس 10 کا ہے۔ لہر کاؤنٹر جو N کی قدر کرسکتا ہے جو 2 کی طاقت نہیں ہے اسے Divide by N کاؤنٹر کہا جاتا ہے۔

ریپل کاؤنٹر سرکٹ ڈایاگرام اور ٹائمنگ ڈایاگرام

رپل کاؤنٹر کا کام کرنا ایک مثال کی مدد سے بہتر طور پر سمجھا جاسکتا ہے۔ استعمال ہونے والے پلٹ فلاپ کی تعداد کی بنیاد پر 2 بٹ ، 3 بٹ ، 4 بٹ… .. ریپل کاؤنٹر ڈیزائن کیے جاسکتے ہیں۔ آئیے 2 بٹ کے کام کو دیکھیں بائنری لہر کاؤنٹر تصور کو سمجھنے کے لئے.

TO بائنری کاؤنٹر 2 بٹ قدروں تک گن سکتے ہیں۔ i.e. 2-موڈ کاؤنٹر 2 گن سکتے ہیںدو= 4 قدریں۔ جیسا کہ یہاں ن کی قیمت 2 ہے ہم 2 فلپ فلاپ استعمال کرتے ہیں۔ فلپ فلاپ کی قسم کا انتخاب کرتے وقت یہ یاد رکھنا چاہئے کہ رپل کاؤنٹر صرف ان فلپ فلاپس کا استعمال کرتے ہوئے ڈیزائن کیا جاسکتا ہے جن کی طرح ٹوگل کرنے کی حالت ہوتی ہے جے کے اور ٹی پلٹائیں .

جے کے فلپ فلاپ کا استعمال کرتے ہوئے بائنری رپل کاؤنٹر

سرکٹ انتظام a بائنری لہر کاؤنٹر جیسا کہ ذیل کی شکل میں دکھایا گیا ہے۔ یہاں دو جے کے پلٹائیں J0K0 اور J1K1 استعمال کیا جاتا ہے۔ فلپ فلاپ کے جے کے آدانوں کو ہائی ولٹیج سگنل کے ساتھ فراہم کیا جاتا ہے جس کی حالت انہیں برقرار رکھے۔ 1. گھڑی کے پلس کی علامت منفی محرک گھڑی کی نبض کی طرف اشارہ کرتی ہے۔ اعداد و شمار سے ، یہ مشاہدہ کیا جاسکتا ہے کہ پہلی فلپ فلاپ کے آؤٹ پٹ کیو 0 دوسرے فلپ فلاپ پر گھڑی کی نبض کی طرح لاگو ہوتا ہے۔

ثنائی لہر کاؤنٹر جے کے فلپ فلاپ کا استعمال کرتے ہوئے

ثنائی لہر کاؤنٹر جے کے فلپ فلاپ کا استعمال کرتے ہوئے

یہاں آؤٹ پٹ کیو ایل ایل ایس بی ہے اور آؤٹ پٹ کیو 1 ایم ایس بی بٹ ہے۔ جے کے فلپ فلاپ کے ٹروٹ ٹیبل کا استعمال کرتے ہوئے کاؤنٹر کے کام کو آسانی سے سمجھا جاسکتا ہے۔

جےn TOn

سوالn + 1

0

1

0

1

0

0

1

1

سوالn

1

0

سوالn

لہذا ، سچ جدول کے مطابق ، جب دونوں آدان 1 ہوں گے تو اگلی ریاست پچھلی ریاست کی تکمیل ہوگی۔ اس حالت کا استعمال لہر پلٹائیں فلاپ میں ہوتا ہے۔ جیسا کہ ہم نے ریاست کے 1 میں موجود فلپ فلاپس کے تمام جے کے آدانوں پر ہائی ولٹیج کا استعمال کیا ہے ، لہذا انہیں گھڑی کی نبض کے منفی آخر پر ریاست کو ٹوگل کرنا ہوگا۔ گھڑی کی نبض کے 1 سے 0 تک منتقلی پر۔ بائنری لہر کاؤنٹر کا وقتی آراگرام واضح طور پر آپریشن کی وضاحت کرتا ہے۔

بائنری رپل کاؤنٹر کا ٹائمنگ ڈایاگرام

بائنری رپل کاؤنٹر کا ٹائمنگ ڈایاگرام

ٹائمنگ آریگرام سے ، ہم مشاہدہ کرسکتے ہیں کہ کیو 0 صرف اطلاق شدہ گھڑی کے منفی کنارے کے دوران ہی حالت بدلتا ہے۔ ابتدائی طور پر ، فلپ فلاپ حالت میں ہے۔ فلپ فلاپ ریاست میں اس وقت تک برقرار رہتا ہے جب تک کہ درخواست شدہ گھڑی 1 سے 0 تک نہ ہوجائے۔ جیسا کہ جے کے کی اقدار 1 ہیں ، لہذا فلپ فلاپ کو ٹوگل ہونا چاہئے۔ لہذا ، اس کی حالت 0 سے 1 ہوجاتی ہے۔ یہ سلسلہ گھڑی کی تمام دالوں تک جاری رہتا ہے۔

ان پٹ دالوں کی تعداد

سوال1 سوال0
0

1

دو

3

4

-

0

0

1

1

-

0

1

0

1

دوسری پلٹائیں فلاپ پر آرہے ہیں ، یہاں پلٹ فلاپ 1 کے ذریعہ تیار کردہ ویوفارم کو گھڑی کی نبض کے طور پر دیا گیا ہے۔ لہذا ، جیسا کہ ہم ٹائمنگ آریگرام میں دیکھ سکتے ہیں جب Q0 1 سے 0 منتقل ہوتا ہے تو Q1 کی حالت تبدیل ہوجاتی ہے۔ مندرجہ بالا گھڑی کی نبض پر غور نہ کریں ، صرف Q0 کے طول موج کی پیروی کریں۔ نوٹ کریں کہ کیو 0 کے آؤٹ پٹ ویلیوز کو ایل ایس بی اور کیو 1 کو ایم ایس بی سمجھا جاتا ہے۔ ٹائمنگ ڈایاگرام سے ، ہم مشاہدہ کرسکتے ہیں کہ کاؤنٹر 00،01،10،11 کی قدروں کی گنتی کرتا ہے پھر خود کو دوبارہ سیٹ کرتا ہے اور 00،01 سے دوبارہ شروع ہوتا ہے ،… جب تک کہ J0K0 فلپ فلاپ پر گھڑی کی دالیں نہ لگائیں۔

جے کے فلپ فلاپ کا استعمال کرتے ہوئے 3 بٹ لہر کا کاؤنٹر۔ ٹرچ ٹیبل / ٹائمنگ ڈایاگرام

3 بٹ لہر کاؤنٹر میں ، سرکٹ میں تین پلٹائیں۔ جیسا کہ یہاں ’’ این ‘‘ ویلیو تین ہے ، کاؤنٹر 2 تک گن سکتا ہے3= 8 اقدار .i.e. 000،001،010،011،100،101،110،111۔ سرکٹ ڈایاگرام اور ٹائمنگ ڈایاگرام ذیل میں دیئے گئے ہیں۔

ثنائی لہر کاؤنٹر جے کے فلپ فلاپ کا استعمال کرتے ہوئے

ثنائی لہر کاؤنٹر جے کے فلپ فلاپ کا استعمال کرتے ہوئے

3 بٹ لہر کاؤنٹر ٹائمنگ ڈایاگرام

3 بٹ لہر کاؤنٹر ٹائمنگ ڈایاگرام

یہاں کیو 1 کا آؤٹ پٹ ویوفارم فلپ فلاپ J2K2 کو گھڑی کی نبض کے طور پر دیا گیا ہے۔ لہذا ، جب Q1 1 سے 0 ٹرانزیشن تک جاتا ہے تو ، Q2 کی حالت تبدیل ہوجاتی ہے۔ کیو 2 کی آؤٹ پٹ ایم ایس بی ہے۔

دالوں کی تعداد

سوالدو سوال1

سوال0

0

1

دو

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

جے کے فلپ فلاپ کا استعمال کرتے ہوئے 4 بٹ لہر کا کاؤنٹر - سرکٹ ڈایاگرام اور ٹائمنگ ڈایاگرام

4 بٹ لہر کاؤنٹر میں ، ن کی قیمت 4 ہے ، 4 جے کے فلپ فلاپ استعمال کیے جاتے ہیں اور کاؤنٹر 16 دالوں تک گن سکتا ہے۔ کے نیچے سرکٹ آریھ اور وقت کا آریھ حق میز کے ساتھ دیئے گئے ہیں۔

جے کے فلپ فلاپ کا استعمال کرتے ہوئے 4 بٹ لہر کاؤنٹر

جے کے فلپ فلاپ کا استعمال کرتے ہوئے 4 بٹ لہر کاؤنٹر

4 بٹ ریپل کاؤنٹر ٹائمنگ ڈایاگرام

4 بٹ ریپل کاؤنٹر ٹائمنگ ڈایاگرام

ڈی فلپ فلاپ کا استعمال کرتے ہوئے 4 بٹ لہر کاؤنٹر

جب ایک اہم نکتے پر غور کرنے کے ل Ri رپppل کاؤنٹر کے لئے فلپ فلاپ کا انتخاب کرنے کی بات آتی ہے تو یہ ہے کہ فلپ فلاپ میں ریاستوں کو ٹوگل کرنے کی شرط رکھنی چاہئے۔ یہ شرط صرف ٹی اور جے کے فلپ فلاپ سے مطمئن ہے۔

کی حقیقت میز سے ڈی فلپ فلاپ ، یہ واضح طور پر دیکھا جاسکتا ہے کہ اس میں ٹوگلنگ کی حالت شامل نہیں ہے۔ لہذا ، جب استعمال شدہ لپٹی کاؤنٹر ڈی فلپ فلاپ کی ابتدائی قیمت 1 ہوتی ہے۔ جب گھڑی کی نبض 1 سے 0 تک ہوجاتی ہے تو پلٹ فلاپ کو ریاست کو تبدیل کرنا چاہئے۔ لیکن سچائی جدول کے مطابق جب D کی قیمت 1 ہوتی ہے تو وہ 1 پر برقرار رہتا ہے جب تک کہ D کی قیمت 0 میں تبدیل نہیں ہوجاتی۔ لہذا ، D0-flip فلاپ کا موج ہمیشہ 1 ہی رہے گا ، جو گنتی کے لئے مفید نہیں ہے۔ لہذا ، ریپل کاؤنٹرز کی تعمیر کے لئے ڈی فلپ فلاپ پر غور نہیں کیا جاتا ہے۔

این کاؤنٹر کے ذریعہ تقسیم کریں

ریپل کاؤنٹر 2 تک قیمتوں کا حساب کرتا ہےn. لہذا ، جو قدریں 2 کی طاقت نہیں ہیں ان کی گنتی کرنا ممکن نہیں ہے سرکٹری جو اب تک ہم دیکھ چکے ہیں۔ لیکن ترمیم کے ذریعہ ، ہم اس قیمت کو گننے کے ل ri رپppل کاؤنٹر بنا سکتے ہیں جس کو 2 کی طاقت کے طور پر ظاہر نہیں کیا جاسکتا ہے۔ این کاؤنٹر کے ذریعہ تقسیم کریں .

دہائی کاؤنٹر

دہائی کاؤنٹر

اس ڈیزائن میں استعمال ہونے والے پلٹ فلاپ ن کی تعداد کو اس طرح منتخب کیا گیا ہے کہ 2n> N جہاں N کاؤنٹر کی گنتی ہے۔ پلٹائیں فلاپ کے ساتھ ساتھ ، ایک آراء گیٹ بھی شامل کیا جاتا ہے تاکہ گنتی N پر تمام فلپ فلاپس صفر پر دوبارہ ترتیب پائیں۔ یہ فیڈ بیک سرکٹ محض ایک ہے نند گیٹ جس کے آؤٹ پٹ ان فلپ فلاپ کے نتائج Q ہیں جن کی پیداوار N = N پر N۔

آئیے ہم ایک ایسے کاؤنٹر کا سرکٹ دیکھیں جس کے لئے ن کی قیمت 10 ہے۔ اس کاؤنٹر کو بھی جانا جاتا ہے دہائی کاؤنٹر جیسا کہ اس کا شمار 10 تک ہے۔ یہاں فلاپ فلاپ کی تعداد 2 ہونے کی وجہ سے 4 ہونی چاہئے4= 16> 10. اور N = 10 کی گنتی میں نتائج Q1 اور Q3 ہوں گے۔ لہذا ، یہ NAND دروازے کے آؤٹ پٹ کے طور پر دیئے جاتے ہیں۔ نینڈ گیٹ کا آؤٹ پٹ تمام فلپ فلاپ پر لاگو ہوتا ہے جس سے انہیں صفر پر دوبارہ ترتیب دیا جاتا ہے۔

رپل کاؤنٹر کی خرابیاں

کیری پروپیگنڈہ کا وقت کسی کاؤنٹر کی طرف سے دیئے گئے ان پٹ پلس پر اپنا ردعمل مکمل کرنے کے ل taken وقت ہوتا ہے۔ جیسا کہ رپل کاؤنٹر میں ، گھڑی کی نبض سنجیدہ ہے ، اس کو جواب مکمل کرنے میں مزید وقت درکار ہے۔

لہر کاؤنٹر کی درخواستیں

یہ کاؤنٹر اکثر وقت کی پیمائش ، تعدد کی پیمائش ، فاصلے کی پیمائش ، رفتار کی پیمائش ، لہراتی نسل ، تعدد ڈویژن ، ڈیجیٹل کمپیوٹرز ، براہ راست گنتی وغیرہ کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔

اس طرح یہ سب کچھ ہے ریپل کاؤنٹر کے بارے میں مختصر معلومات ، ثنائی ، 3 بٹ اور 4 بٹ کاؤنٹرز کی تعمیر کا کام سرکٹ ڈایاگرام کے ساتھ جے کے - فلپ فلاپ کا استعمال کرتے ہوئے ، لہر کاؤنٹر ٹائمنگ آریگرام ، اور سچ میز. ڈی فلپ فلاپ کے ساتھ لپل کاؤنٹر کی تعمیر کے پیچھے بنیادی وجہ ، نقصانات اور ریپل کاؤنٹر کی درخواستیں۔ یہاں آپ کے لئے ایک سوال ہے ، کیا ہے؟ 8 بٹ لہر کاؤنٹر ؟