Penghitung asinkron adalah sirkuit digital yang menghitung pulsa jam melalui sandal jepit yang terhubung. Hanya sandal jepit pertama yang mendapatkan jam utama, sedangkan tahap berikutnya berubah satu demi satu. Aksi riak ini membuatnya sederhana dan berguna untuk penghitungan kecepatan rendah dan pembagian frekuensi. Artikel ini memberikan informasi tentang cara kerja, jenis, perilaku waktu, penggunaan, dan perbandingannya.
Dasar-dasar Penghitung Asinkron
Penghitung asinkron adalah sirkuit penghitungan digital yang mengubah outputnya saat pulsa jam tiba. Hanya sandal jepit pertama yang menerima jam eksternal secara langsung. Setiap flip-flop berikutnya dipicu oleh output dari tahap sebelumnya, sehingga sinyal bergerak melalui penghitung secara berurutan.
Tindakan langkah demi langkah inilah sebabnya disebut juga penghitung riak. Desainnya sederhana dan cocok untuk penghitungan dasar di sirkuit digital berkecepatan rendah.
Bagaimana Cara Kerja Penghitung Asinkron?
Input Jam dan Rantai Pemicu
Flip-flop pertama berubah status saat menerima pulsa jam input. Setelah itu, outputnya menjadi pemicu flip-flop berikutnya. Proses ini berlanjut melalui tahap yang tersisa, dengan setiap tahap berubah hanya setelah tahap sebelum berubah.
Formasi Output Biner
Setiap flip-flop menghasilkan satu bit keluaran. Ketika output dibaca bersama, mereka membentuk hitungan biner. Tahap pertama mewakili bit terendah, sedangkan tahap selanjutnya mewakili bit yang lebih tinggi. Karena lebih banyak sandal jepit ditambahkan, penghitung dapat menghasilkan lebih banyak status hitungan.
Jenis Utama Penghitung Asinkron
Penghitung Atas Asinkron
Penghitung asinkron meningkatkan hitungannya satu untuk setiap pulsa jam. Outputnya mengikuti urutan biner maju, mulai dari nilai hitungan terendah dan bergerak menuju nilai tertinggi. Setelah mencapai status hitungan terakhir, penghitung kembali ke status awal dan mengulangi urutannya.
Penghitung Bawah Asinkron
Penghitung down asinkron mengurangi hitungannya satu untuk setiap pulsa jam. Outputnya mengikuti urutan biner terbalik, bergerak dari nilai hitungan yang lebih tinggi ke nilai hitungan yang lebih rendah. Tindakan penghitungan terbalik ini tergantung pada bagaimana output flip-flop terhubung dari satu tahap ke tahap berikutnya.
Penggunaan Output Pelengkap
Sandal jepit sering memberikan output normal dan komplementer. Output normal dan output komplementer dapat digunakan dalam jalur koneksi yang berbeda untuk mendukung arah hitungan yang berlawanan. Memilih output mana yang mendorong tahap berikutnya, penghitung dapat diatur untuk menghitung ke atas atau ke bawah.
Perilaku Pengaturan Waktu di Penghitung Asinkron
Efek Riak
Efek riak berarti bit keluaran tidak diperbarui secara bersamaan. Perubahan dimulai pada flip-flop pertama dan kemudian melewati tahapan yang tersisa satu per satu.
Penundaan Perambatan
Penundaan propagasi adalah waktu respons singkat dari setiap flip-flop setelah menerima sinyal pemicu. Karena lebih banyak tahapan ditambahkan, penundaan kecil ini bergabung, sehingga penghitung membutuhkan waktu lebih lama untuk mencapai penghitungan akhir yang stabil.
Keadaan Perantara Palsu
Selama beberapa perubahan penghitungan, output mungkin secara singkat menunjukkan status sementara yang salah sebelum menyelesaikan hitungan yang benar. Keadaan ini muncul saat sinyal masih bergerak melalui rantai dan dapat memengaruhi sirkuit yang membaca output terlalu dini.
Alur Kerja Desain Dasar
→ Tentukan apakah penghitung harus menghitung naik, menghitung mundur, atau membagi frekuensi.
→ Pilih jumlah bit yang diperlukan.
→ Hubungkan sandal jepit dalam kaskade.
→ Konfirmasikan jenis pemicu dan jalur keluaran.
→ Perkirakan penundaan riak total.
→ Periksa apakah logika yang terhubung dapat mentolerir status sementara.
→ Tambahkan strobing atau aktifkan kontrol jika diperlukan.
→ Uji urutan penghitungan penuh.
Aplikasi Umum Penghitung Asinkron
Penghitungan Denyut Nadi
Penghitungan pulsa berarti penghitung asinkron menghitung pulsa masuk satu per satu. Setiap pulsa jam mengubah hitungan satu langkah.
Penghitungan Peristiwa
Penghitungan peristiwa mencatat berapa kali sinyal atau tindakan terjadi. Penghitung bertambah atau berkurang saat setiap sinyal peristiwa diterima.
Pembagian Frekuensi
Pembagian frekuensi mengurangi frekuensi input ke frekuensi keluaran yang lebih rendah. Setiap tahap flip-flop membagi sinyal lebih lanjut.
Divisi Jam
Pembagian jam menciptakan sinyal jam yang lebih lambat dari input jam yang lebih cepat. Ini berguna ketika sirkuit membutuhkan sinyal waktu yang lebih lambat.
Sirkuit Pengatur Waktu
Sirkuit pengatur waktu menggunakan penghitung asinkron untuk menghitung pulsa jam dari waktu ke waktu. Nilai hitungan dapat mendukung operasi waktu sederhana.
Tampilan Penghitungan LED
Tampilan penghitungan LED menunjukkan nilai hitungan menggunakan output digital. Bit keluaran dapat dihubungkan ke sirkuit tampilan untuk menunjukkan perubahan status hitungan.
Perbandingan: Penghitung Asinkron vs. Sinkron
| Fitur | Penghitung Asinkron | Penghitung Sinkron |
|---|---|---|
| Metode bergedong | Riak melalui tahapan | Jam umum untuk semua tahap |
| Waktu keluaran | Tidak simultan | Hampir bersamaan |
| Kecepatan | Lebih rendah | Lebih tinggi |
| Kompleksitas | Lebih sederhana | Lebih kompleks |
| Efek penundaan | Lebih terlihat | Lebih terkontrol |
| Penggunaan terbaik | Penghitungan kecepatan rendah | Sistem digital yang lebih cepat |
Kesimpulan
Penghitung asinkron adalah sirkuit penghitung sederhana yang bekerja dengan meneruskan perubahan jam dari satu flip-flop ke flip-flop berikutnya. Mereka berguna untuk penghitungan pulsa, penghitungan peristiwa, pembagian frekuensi, pembagian jam, timer, tampilan LED, dan logika kontrol kecepatan rendah. Batas utamanya adalah penundaan riak, keadaan palsu sementara, dan kecepatan yang lebih rendah. Untuk sirkuit yang membutuhkan output untuk berubah bersama, penghitung sinkron biasanya lebih cocok.
Pertanyaan yang Sering Diajukan [FAQ]
Berapa banyak keadaan yang dapat dimiliki penghitung asinkron?
Penghitung asinkron dapat memiliki 2ⁿ status, di mana n adalah jumlah sandal jepit.
Apa itu bit penghitung?
Bit penghitung adalah satu output dari satu sandal jepit.
Apa itu status hitungan?
Status hitungan adalah nilai biner penuh yang dibentuk oleh semua output flip-flop.
Bisakah penghitung asinkron mulai di atas nol?
Iya. Preset atau clear input dapat mengatur penghitung ke nilai awal yang dipilih.
Apa yang terjadi setelah hitungan tertinggi?
Penghitung bergulir dan kembali ke hitungan awal.
Mengapa sandal jepit pertama adalah bit terendah?
Ini berubah dengan setiap pulsa jam, sehingga mewakili nilai biner terkecil.
