Sinxron hisoblagich nima?

Sinxron hisoblagich nima?
Sinxron hisoblagich, asinxron hisoblagichdan farqli o'laroq, chiqish bitlari bir vaqtning o'zida to'lqinsiz holatni o'zgartiradigan hisoblagichdir.

J-K flip-floplaridan bunday hisoblagich sxemasini qurishning yagona yo'li bu barcha soat kirishlarini bir-biriga ulashdir, shunda har bir flip-flop aynan bir vaqtning o'zida bir xil soat pulsini oladi:

Endi savol shundaki, biz J va K kirishlari bilan nima qilamiz? Biz bilamizki, biz ikkilik ketma-ketlikda hisoblash uchun biz hali ham bir xil chastota sxemasini saqlashimiz kerak va bu naqshga flip-flopning "o'tish" rejimidan foydalangan holda eng yaxshi erishiladi, shuning uchun J va K kirishlari ikkalasi ham (ba'zan) "yuqori" bo'lishi kerak, aniq.

Biroq, agar biz barcha J va K kirishlarini asenkron kontaktlarning zanglashiga olib borganimizdek, quvvat manbaining musbat relslariga ulasak, bu aniq ishlamaydi, chunki barcha flip-floplar bir vaqtning o'zida almashtiriladi: har birida va har birida. soat pulsi!

Bu sxema hisoblagich sifatida ishlamaydi!

Keling, to'rt bitli ikkilik hisoblash ketma-ketligini yana bir bor ko'rib chiqaylik va bitning o'zgarishini bashorat qiladigan boshqa naqshlar mavjudligini bilib olaylik.

Asinxron hisoblagich sxemasi dizayni har bir bitni almashtirish bir vaqtning o'zida oldingi bitning "yuqori" dan "past" ga (1 dan 0 gacha) o'zgarishiga asoslanadi.

Sinxron hisoblagich sxemasida oldingi bitni almashtirish asosida biz bitni almashtirishni soatlab bera olmasligimiz sababli (buning uchun dalgalanma effekti paydo bo'ladi), biz hisoblash ketma-ketligida bitni ishga tushirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan boshqa naqshni topishimiz kerak. almashtirish:

To'rt bitli ikkilik hisoblash ketma-ketligini ko'rib chiqsak, boshqa bashoratli naqshni ko'rish mumkin.

E'tibor bering, bir oz o'tishdan oldin, barcha oldingi bitlar "yuqori"

Ushbu naqsh, shuningdek, hisoblagich sxemasini loyihalashda foydalanishimiz mumkin bo'lgan narsadir.

Sinxron “yuqoriga” hisoblagich

Agar biz har bir JK flip-flopni oldingi barcha flip-flop chiqishlari (Q) "yuqori" yoki yo'qligiga qarab o'tishni yoqadigan bo'lsak, biz dalgalanma effektisiz asinxron sxema bilan bir xil hisoblash ketma-ketligini olishimiz mumkin, chunki har bir flip-flop bu sxemada soat aynan bir vaqtda bo'ladi:

Natijada to'rt bitli sinxron "yuqoriga" hisoblagich. Yuqori tartibli flip-floplarning har biri, agar oldingi barcha flip-floplarning Q chiqishlari “yuqori” bo'lsa, almashtirishga tayyor (J va K kirishlari ham “yuqori”).

Aks holda, ushbu flip-flop uchun J va K kirishlari ikkalasi ham "past" bo'lib, uni "latch" rejimiga o'tkazadi va u keyingi soat pulsida hozirgi chiqish holatini saqlab qoladi.

Birinchi (LSB) flip-flop har bir soat pulsida o'zgarishi kerakligi sababli, uning J va K kirishlari Vcc yoki Vdd ga ulanadi, ular doimo "yuqori" bo'ladi.

Keyingi flip-flop faqat birinchi flip-flopning Q chiqishi yuqori ekanligini “tanib olishi” kerak, buning uchun AND eshigi kerak emas.

Biroq, qolgan flip-floplar faqat barcha quyi tartibli chiqish bitlari "yuqori" bo'lganda almashtirishga tayyor bo'lishi kerak, shuning uchun AND eshiklariga ehtiyoj tug'iladi.

Sinxron “pastga” hisoblagichi
Sinxron "pastga" hisoblagichni yaratish uchun biz pastga sanash paytida har bir o'tish holatini bashorat qiladigan tegishli bit naqshlarini tanib olish uchun sxemani qurishimiz kerak.

Ajablanarlisi yo'q, biz to'rt bitli ikkilik hisoblash ketma-ketligini tekshirganimizda, oldingi barcha bitlar almashtirishdan oldin "past" ekanligini ko'ramiz (pastdan yuqoriga ketma-ketlikdan keyin):

Har bir JK flip-flop Q' chiqishi bilan bir qatorda Q chiqishi bilan jihozlanganligi sababli, har bir keyingi flip-flopda o'tish rejimini yoqish uchun Q' chiqishlaridan foydalanishimiz mumkin, chunki har bir Q' har safar "yuqori" bo'ladi. tegishli Q "past" bo'lgan vaqt: