مدار شمارنده سنکرون (Synchronous Counter Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
مدار شمارنده سنکرون (Synchronous Counter Circuit) :
مدار شمارنده سنکرون (Synchronous Counter) نوع پیشرفته تری از شمارنده است که در آن همه فلیپ فلاپ ها توسط یک پالس کلاک مشترک هدایت می شوند. این طراحی مشکل تأخیر (Ripple) را که در شمارنده های آسنکرون وجود دارد، برطرف می کند و امکان کار در فرکانس های بالا را فراهم می کند.
ساختار و عملکرد: در یک شمارنده سنکرون، پالس کلاک به طور همزمان به ورودی کلاک همه فلیپ فلاپ ها اعمال می شود. برای کنترل توالی شمارش، از گیت های منطقی اضافی استفاده می شود که تعیین می کنند کدام فلیپ فلاپ ها در کلاک بعدی باید تغییر وضعیت دهند (Toggle). به عنوان مثال، در یک شمارنده باینری ۴ بیتی سنکرون، شرایط تغییر وضعیت هر فلیپ فلاپ به این صورت است:
⭐
\[ Q_0 \]: همیشه toggle می کند (ورودی T = 1).
⭐
\[ Q_1 \]: وقتی
\[ Q_0 = 1 \]toggle می کند.
⭐
\[ Q_2 \]: وقتی
\[ Q_0 = Q_1 = 1 \]toggle می کند.
⭐
\[ Q_3 \]: وقتی
\[ Q_0 = Q_1 = Q_2 = 1 \]toggle می کند.
این شرایط توسط گیت های AND پیاده سازی می شوند و ورودی T هر فلیپ فلاپ را کنترل می کنند.
مزایا:
⭐ سرعت بالا: چون همه فلیپ فلاپ ها همزمان تغییر می کنند، تأخیر تجمعی وجود ندارد و شمارنده می تواند در فرکانس های بسیار بالا کار کند.
⭐ پایداری بیشتر: خروجی ها در هر لحظه وضعیت صحیح شمارش را نشان می دهند.
کاربردها:
⭐ تایمرها و شمارنده های دقیق در میکروکنترلرها.
⭐ تقسیم کننده های فرکانس دقیق.
⭐ ساعت های دیجیتال.
⭐ شمارنده های فرکانس بالا.
