bpc-los_09 - Posuv. registry, VHDL-implementace sekv. obvodů
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
Binární čítače
Charakteristika čítačů
Čítače slouží k počítání impulzů. Stavem čítače je soubor N hodnot výstupních
signálů. Čítač při každém vstupním impulzu změní stav a postupně tak prochází
cyklem M stavů. Po M impulzech se
cyklus opakuje, celkový počet opakování
již ale není možné samotným čítačem zjistit. Během jediného cyklu se žádné
dva stavy neopakují.
Využití pro: detekci počtu impulzů, děličky kmitočtu.
0
1
2
M-1
0
1
2
M-1
Cnt
-
N-1:0
DOWN
Počítané
impulzy
Cnt
+
N-1:0
UP
Počítané
impulzy
Charakteristika čítačů
Rozdělení čítačů dle charakteristik:
Dle distribuce hodinového signálu uvnitř čítače:
• asynchronní čítače,
• synchronní čítače.
Dle směru čítání:
• dopředné čítače,
• zpětné čítače,
• vratné (reverzibilní) čítače.
Dle směru používaného kódu:
• binární čítače,
• BCD (Binary Coded Decimal) čítače,
• čítače modulo M,
• čítače Grayově kódu.
Asynchronní čítače
Sekvenční logické obvody
Sekvenční logické
Asynchronní čítač s klop. obvody D
A
h
í čít č
ř d
d
Asynchronní čítač vpřed a vza
clk
clk
Q
0
Q
1
Q
0
Q
1
0
7
6
5
4
3
2
1
0
Q
2
0
1
2
3
4
5
6
7
0
Q
2
D
clk
Q
Q
D
clk
Q
Q
D
clk
Q
Q
Q0
Q1
Q2
clk
Asynchronní čítače
• Hodinový signál clk je přiveden pouze na první klopný obvod.
• Překlápění probíhá postupně po jednotlivých klopných obvodech od
LSB k MSB jako vlna. Tato vlna má pro různé hodnoty výstupů různé
doby odeznění.
• Dnes jsou již méně využívány. Vhodné pouze pro aplikace nenáročné
na vzájemně přesné časové průběhy na výstupních signálech.
• Velké zpoždění (ve srovnání se synchronními čítači).
• Menší počet komponent (ve srovnání se synchronními čítači). Ideálně
obsahuje pouze vzájemně propojené klopné obvody a žádné další
propojovací obvody (tzv. glue logic).
• Pouze první klopný obvod musí být schopen pracovat na frekvenci
hodinového signálu.
Synchronní čítače
• Hodinový signál clk je přiveden na všechny klopné obvody. Všechny klopné
obvody tedy musí schopny pracovat na frekvenci hodinového signálu.
• Překlápění probíhá na všech klopných obvodech paralelně, rychlejší (vyšší
pracovní kmitočty).
• Větší počet komponent (ve srovnání s asynchronními čítači). Obsahuje tak nejen
vzájemně propojené klopné obvody, ale také kombinační část (glue logic)
realizující paralelní výpočet nového stavu.