آی سی شمارنده چیست ؟

شمارنده ها دستگاه های دیجیتالی هستند که خروجی آنها از حالت های از پیش تعریف شده با توجه به کاربرد پالس های ساعت تشکیل شده است. به عبارت دیگر، شمارنده ها خروجی می دهند تا تعداد پالس های ساعت اعمال شده به آنها را بشمارند. به طور کلی شمارنده ها از آرایش فلیپ فلاپ ها تشکیل شده اند و می توانند یک شمارنده Asynchronous باشند که در آن خروجی یک فلیپ فلاپ سیگنال ساعت برای فلیپ فلاپ مجاور است، یا یک شمارنده Synchronous که در آن تنها یک ورودی ساعت به همه فلیپ فلاپ ها داده می شود.

انواع آی سی های شمارنده

انواع مختلفی از شمارنده ها برای کاربردهای مختلف وجود دارد. دو نوع متداول آنها عبارتند از Synchronous و Asynchronous

شمارنده های Synchronous ( سنکرون ) شمارنده هایی هستند که از سیگنال ساعت برای تغییر انتقال خود استفاده می کنند. این بدان معنی است که شمارنده های سنکرون برای تغییر مقادیر حالت به ورودی ساعت بستگی دارند. فلیپ فلاپ‌ها، مدارهای الکترونیکی هستند که برای ذخیره داده‌های باینری استفاده می‌شوند، در شمارنده‌های سنکرون با همان سیگنال ساعت راه‌اندازی می‌شوند.

تغییر شمارنده های Asynchronous ( آسنکرون ) بدون وابستگی به ورودی سیگنال ساعت می باشد. برای این شمارنده ها، اولین فلیپ فلاپ به سیگنال ساعت خارجی متصل می شود و بقیه توسط خروجی های حالت (Q & Q) فلیپ فلاپ قبلی کلاک می شوند. به همین دلیل شمارنده های آسنکرون را شمارنده موج دار نیز می نامند. از تعداد کمتری گیت منطقی استفاده می کند و عملکرد آن در مقایسه با شمارنده های سنکرون بسیار کند است.

نحوه کار آی سی های شمارنده

برای شمارنده‌های سنکرون، ورودی ساعت در تمام فلیپ فلاپ‌ها از یک منبع استفاده می‌کند و سیگنال ساعت یکسانی را در همان زمان ایجاد می‌کند. یک شمارنده همزمان 4 بیتی می تواند از 0 و افزایش یا شمارش به سمت بالا تا 15 بشمارد و پس از تنظیم مجدد، چرخه شمارش جدیدی را شروع کند. هیچ تأخیر انتشار در این شمارنده وجود ندارد زیرا، دوباره، همه فلیپ فلاپ‌ها در اینجا در منبع ساعت موازی هستند. ساعت همه شمارنده ها را همزمان فعال می کند.

برخی از کاربردهای شمارنده های سنکرون عبارتند از: ساعت دیجیتال، ساعت دیجیتال، سیستم های هشدار، ژنراتورهای پالس، کنترل حرکت ماشین و غیره.

برای شمارنده‌های ناهمزمان، از آنجایی که شمارش به سیگنال ساعت بستگی دارد، بیت‌های تغییر وضعیت به عنوان سیگنال ساعت به فلیپ فلاپ‌های بعدی ارائه می‌شوند. فلیپ فلاپ ها به صورت سریالی به هم متصل می شوند. پالس ساعت از میان شمارنده موج می زند.

برخی از کاربردهای شمارنده های ناهمزمان عبارتند از انتشار نویز کم و کاربردهای کم توان، تقسیم کننده های فرکانس و غیره.