Sensör Verisi ile Sayıcı devresi oluşturma

Girilen Herhangi bir sensor verisinin 7-segmentde gösterilmesi yazısının devamıdır:

(Not: Şekildeki isimlendirme ile anlatımdakinde farklılık olabilir -U5, U6 gibi- mühim olan olayın anlaşılması)

Kişi kapıdan içeri girerken önce 1. sensör kesildiğinde U5 AND kapısından 1 sinyali elde edilecektir. Bu arada diğer AND kapıları 0 sinyali verecektir.U5 AND kapısının çıkışı U1:A FF-unun setine uygulanarak Q ucunda 1 sinyali oluşturur ki, bu da U4:A FF-nun D’sine uygulanacaktır (Kişi buradan geri dönerse sistem başlangıçdaki haline dönecektir). Daha sonra yolcu kapıdan geçmeye devam ederse 00 durumunda tüm AND kapıları 0 vereceğinden FF-da durum değişmeyecektir (Kişi buradan da geri dönerse 11 durumunda sistem başlangıçtaki haline dönecek, yani sayaca hiç bir sinyal gönderilmeyecektir). Kişi, bir sonraki adımda 10 sinyali yolladığında  U6 AND kapısından alınan 1 sinyalini U4:A flip flopunun CLK-una uygulandığında FF-un Q-ucundaki 0 sinyali 1 olarak sayaca gönderilir. Buradan yollanılan 1 içeri girenleri 1 artıracak. Kişi girmeye devam ettiğinde 11 sinyali yollandığında U3 AND kapısı tüm FF ‘ları resetleyeceğinden ilk duruma dönülecektir.

Girilen Herhangi Bir Sensör Verisinin 7-Segment İle Gösterilmesi

GİRİŞ

Bu projede amacımız herhangi bir sensör verisini algılayıp 7-segment ile gösterebilen bir devre tasarlamaktı. Bu amaçla öncelikle biri giren kişileri algılayabilen, diğeri ise bu algılama sonucu kişi sayısını arttıran veya azaltan modüler bir devre yapısı oluşturduk. Bu devrelerin, daha sonra uygun devre çizim programı vasıtası ile simülasyonlarını elde ederek istenen şartları sağladığını gördük. Bu aşamadan sonra da gerekli devre elemanlarının alınarak ilgili simülasyonların baskı devreleri oluşturuldu.

ZAMANLAMA İŞARETLERİNİN ÜRETİLMESİ

ZAMANLAMA İŞARETLERİNİN ÜRETİLMESİ

Büyük sayısal sistemlerde birçok zaman her bölümün aynı saate göre çalışmasına olanak yoktur. Devrenin bir bölümü iki işlem yaparken başka bir bölümünün tek ya da dört işlem yapması gerekebilir. Bu durumda aynı saat işaretinden birkaç tane zamanlama işareti üretilip bu bölümleri sürmesi sağlanır.

JOHNSON SAYICISI

JOHNSON SAYICISI

Döngüsel Sayıcı uygulaması için yazmacı oluşturan flip-flopların çıkışlarını, bilgiyi sırayla düzgün bir biçimde birbirine aktaracak biçimde bağladığımızı belirtmiştik.  Bu durumda eğer N adet FF bağlanıyorsa yazmacın N kadar durumu vardı.  Başka bir deyişle sayıcı N’e kadar sayabiliyordu.  Örneğin N=4 ise  sayıcının 4 durumu vardı ve 0001 – 1000 -0100 - 0010 – 0001 – 1000 ... diye 1 – 8 – 4 – 2 – 1 – 8 ... düzeninde sayıyordu.

Oysa yazmacın son FF’ını ters olarak başa bağlarsak Johnson tipi bir sayıcı elde ederiz:

Eşzamanlı Sayıcılar

Eşzamanlı Sayıcılar

Eşzamanlı olmayan sayıcıların en önemli sakıncası FF’lardaki gecikmelerin birikmesi ve özellikle yüksek hızlarda ve büyük sayıcılarda etkili olmasıdır.  Yukarıda çizdiğimiz çıkış eğrilerinde FF’lardaki gecikme göz önüne alınınca bu durum görülebilir:

SAYICILAR ve YAZMAÇLAR Eşzamanlı Olmayan Sayıcılar

SAYICILAR ve YAZMAÇLAR

Flip-Flop’lar özel biçimlerde birbirine bağlanarak sayıcı (counter) ve yazmaç (register) elde edilir.  Bu bölümde önce sayıcılar, ardından yazmaçlar incelenecektir.

Sayıcılar çok çeşitli biçimlerde sınıflanabilirse de en azından Eşzamanlı (synchronous) olan ve Eşzamanlı Olmayan (asynchronous) olarak iki ana grupta toplanabilir.

Eşzamanlı Olmayan Sayıcılar

Aşağıdaki şekildeki bütün FF’ların J ve K girişleri 1’e bağlanmıştır.  Bu durumda aldıkları her saat darbesiyle konum değiştirecek biçimdedirler.  Ayrıca birinci FF’ın Q çıkışı ikincinin saat girişine; ikincinin çıkışı üçüncünün saat girişine … bağlanmıştır.