Numarator binar asincron direct

Numarator binar asincron direct

Numaratoarele se realizeaza cu celule binare de tip T si se bazeaza pe proprietatea acestora de a divide cu 2 tranzitiile active (1→0)aplicate la intrare.

Prin interconectarea mai multor celule de tip T in cere legam iesirea Q_i a uneia de intrarea de tact a urmatoarei (CK_i+1),obtinem schema unui numarator binar asincron direct (vezi fig. 1.1).

Fig 1.1 Numarator binar asincron direct : a) schema ; b) forme de unda care ilustreaza functionarea.

Din examinarea diagramelor temporale cere insotesc schema numaratorului observam ca prima celula binara basculeaza la fiecare impuls aplicat la intrare,a doua din doua in doua(pe iesirea Q₁ apare o tranzitie 1→0 o data la doua impulsuri aplicate la intrare),a treia din patru in patru impulsuri aplicate la intrare etc.

Daca numerotam impulsurile de la intrare(de fapt tranzitiile 1→0)observam ca din examinarea starilor logice ale iesirilor ale celulelor care formeaza numaratorul putem deduce numarul(N_x)de impulsuri care a fost aplicat la intrare,conform urmatoarei relatii :

N_x =Q₂ ∙2²+Q₁∙ 2¹ +Q₀ 2º    (1.1)

Numaratorul reprezentat in fig 1.1 este format din 3 celule binare,in consecinta va avea 2³ =8 stari distincte.

Citirea starilor numaratorului poate fi facuta direct in binar prin examinarea starilor logice ale iesirilor Q₀, Q₁ si Q₂ sau in zecimal daca atasam numaratorului binar un decodor binar-zecimal(vezi fig 1.2).

Pe exemplu din fig 1.2 vom ilustra utilitatea intrarii STROBE asociata decodificatoarelor. Daca redesenam formele de unda din fig 1.1 b tinand cont de timpii de propagare observam ca de exemplu pe iesirea portii P₀ pot aparea impulsuri si in afara situatiei cand avem Q₀=Q₁ =1→0 o data la doua impulsuri parazite vor reprezenta erori de decodare.

Eliminarea acestora sa poate face daca citim starile numaratorului cu un impuls scurt(STROBE)aplicat intre doua tranzitii active ale impulsurilor de la intrare.

Fig 1.2 Citirea starilor unui numarator binar asincron

In mod normal impulsul STROBE va fi 0 logic facand ca toate iesirile decodorului sa fie in 0 logic. Dupa un interval de timp t,convenabil ales,care sa acopera intervalul de timp pe care pot aparea impulsurile parazite(se va avea in vedere si faptul ca timpii de propagare sa cumuleaza de la un bistabil la altul),impulsul STROBE trece in starea 1,permitand astfel citirea starilor numaratorului. Impulsul STROBE trebuie sa revina un 0 inaintea unui nou front activ aplicat pe intrare(vezi fig 1.3)

Fig 1.3 Forme de unda care ilustreaza aparitia erorilor de decodare.

In legatura cu schemele prezentate in figurile 1.1 si 1.2 putem face urmatoarea observatie :daca legam intrarile prioritare de aducere la zero a bistabilelor de tip T(intrarea R)obtinem o intrare prioritara de aducere la zero sau de stergere a numaratorului(intrarea Clear).