Architettura e Reti Logiche

Counter (contatore)

È un componente costituito da una serie di n flip-flop di tipo T collegati in modo tale che l’uscita di ciascuno sia collegata all’ingresso T del successivo. I contatori formano una famiglia di componenti sequenziali molto variegata. Nella versione più semplice il contatore ha la caratteristica di incrementare periodicamente l' uscita di 1. L'uscita è costituita da una sequenza di bit e può pertanto essere utilizzata per denotare un numero in notazione binaria. Gli incrementi avvengono solo ogni fronte di clock .

Ad esempio, nel caso di un contatore a 4 bit di uscita, ipotizzando che il segnale di out valga inizialmente “0000", avremmo questo andamento:

e cosi via. Un contatore come quello visto nell'esempio, cioè con 4 bit di uscita, viene chiamato contatore modulo 16. Tale componente “conta" fino al numero binario 1111 (15 in base 10) e poi riparte da 0000 (0 in base 10). Un contatore modulo n ha perciò n stati. I contatori in cui tutti i flip-flop sono impulsati dallo stesso clock sono detti sincroni. Di seguito vediamo lo schema di un contatore mudulo 16 sincrono con segnale di abilitazione al conteggio e segnale di clear asincrono (per azzerare il conteggio).

I contatori in cui tutti i flip-flop non sono impulsati dallo stesso clock sono detti asincroni. Di seguito vediamo lo schema di un contatore mudulo 16 asincrono:

Funzionalmente un segnale impulsivo collegato al flip-flop provoca un cambiamento dell’uscita del flip-flop stesso. Quando si sono verificati due impulsi, l’uscita del primo bistabile ritorna dunque allo stato iniziale, generando di fatto un impulso che provoca il cambiamento dello stato del secondo bistabile della serie. La cosa si ripete, consentendo al counter di “contare” il numero di impulsi ricevuti in ingresso, cioè di presentare alle uscite dei propri flip-flop la codifica binaria che rappresenta il numero di impulsi ricevuti. Esistono counter che possono essere inizializzati con un valore diverso da zero, e counter che possono incrementare o decrementare (up-down) il proprio contenuto a ogni impulso di ingresso. Si può notare che un counter può anche essere utilizzato come divisore di frequenza: se si collega all’ingresso di conteggio una forma d’onda quadra (clock) a frequenza f, l’uscita del primo flip-flop produce un’ onda quadra a frequenza f/2, l’uscita del secondo flip-flop un’onda quadra a frequenza f/4, l’ uscita del terzo flip-flop un’ onda quadra a frequenza f/8, e così via.



















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