Flip-flopların uygun şekillerde bağlanmasıyla, sayıları saymak için kullanılmasına sayıcı ismi verilir. Sayıcı devreleri, giriş darbelerine bağlı olarak belirli bir durum dizisini tekrarlayan lojik devrelerdir. Sayıcılar genellikle saat sinyalinin flip-floplara uygulanış şekline göre ikiye ayrılırlar. Bunlar; asenkron sayıcılar ve senkron sayıcılardır.
 

►Asenkron Sayıcılar

Sayma işlemi için kullanılan saat sinyali ilk flip-flopa uygulanıyorsa ve o flip-flopun çıkışıda diğer flip-flopun saat girişine bağlanıyorsa ve bu bağlantı devredeki bütün flip-floplar için geçerliyse bu tür sayıcılara Asenkron Sayıcılar denir. Bu sayıcı devrelerinde saat sinyali ilk flip-flopa uygulanır ve daha sonraki flip flopların saat girişi kendisinden bir önceki flip-flopun Q veya Q değil çıkışına bağlanır.
 

►Senkron Sayıcılar

Sayma işlemi için kullanılan saat sinyali bütün flip-floplara eş zamanlı olarak aynı anda uygulanıyorsa bu tür sayıcılara da Senkron Sayıcılar denir. Burada saat girişi bütün flip-floplar için ortaktır. Bu sayede bütün flip-floplar  birlikte tetiklenir.

Saat sinyalinin uygulanışıyla oluşan bu farklılık ile birlikte asenkron sayıcılar senkron sayıcılara göre daha yavaş çalışmaktadır. Bunun sebebi ise asenkron sayıcılarda flip-flopların birbirini tetiklemesidir.
 

Dijital ölçü, kumanda ve kontrol sistemlerinin en önemli elemanları olan sayıcılar, zamanlama (frekans bölme ), zaman gecikmesi elde etme, girişteki palsleri istenilen koda dönüştürme ve bu kod bilgisini depolama, özel ardışık-sıralı kodlar üretme gibi amaçlarla kullanılırlar.
 

►İlginizi Çekebilir: Kompanzasyon Nasıl Yapılır?

 

Flip Floplar

Yapısında lojik kapılar bulunduran, değişken giriş gerilimleriine karşılık farklı çıkış değerlerine sahip olan elemanlardır. Flip-flopların bu anlık değişimine tetiklenme denmektedir. Flip-floplar çift kararlı (bistable) devre elemanlarıdır. SET (1) ve Reset (0) olmak üzere iki kararlı duruma sahiptir. Bu devre elemanları bu iki kararlı durumdan birisinde kalırlar. Bu nedenle flip-floplar depolama elemanı olarak kullanılırlar. Flip-floplar, belleklerde kullanılan sayıcılarda, kaydedicilerde ve ardışıl devrelerde kullanılmaktadır. Ardışıl devrelerde bir önceki çıkış, var olan girişlerle birlikte sonraki çıkışı belirler. Bu devrelerin bellek özelliği vardır. Yani flip-flopların çıkış değerleri bir önceki çıkışa mutlaka bağlıdır.
 

►İlginizi Çekebilir: Bir LED de Siz Yakın | Breadboard Rehberi 1. Bölüm 

Flip-flop ile devre tasarımları yapılırken giriş gerilimlerine karşılık değişken çıkış gerilimleri doğruluk tablolarından elde edilir. Flip-flopların en önemli özellikleri sahip oldukları clock (saat) girişleri ile alınan tetikleme sinyali sayesinde çıkış gerilimlerinin değişmesidir. Bu tetikleme işlemi  clock (saat) palsi veya tetikleme palsi denilen kare dalga sinyal ile yapılır. Bu kare dalga +5v ile 0v arasında değişmektedir.
 

►Sayıcı sıralamasının belirlenmesi ve durum diyagramının çizilmesi. Durum diyagramı devrenin nasıl çalıştığını gösteren tablodur.
►Diyagram belirlendikten sonra J-K flip-flop için doğruluk tablosu oluşturulur.
►Oluşturulan durum tablosu her bir flip-flop için karno tablosu haline getirilir ve sadeleşme işlemi yapılır.
►Bu sadeleştirme işlemi sonucunda herbir flip-flop için lojik ifadeler üretilmiş olur.
►Üretilen bu lojik ifadeler ile lojik devreler kurularak flip-flop bağlantıları yapılır.
 

►İlginizi Çekebilir: Çizgi İzleyen Robot Yapımı | 1. Bölüm
 

 

Sayıcı devreleri hakkında edindiğimiz bilgileri pekiştirebilmek adına videolu eğitimimiz ile birlikte sayıcı devremizi hazırlayacağız. Gerekli malzemeler ile birlikte flip-flop, decoder ve displayimizin bacak numaralarına datasheet sayfaları üzerinden derleyerek hazırladığımız deney föyü aracılığıyla ulaşabilirsiniz. Ayrıca sayıcı devremizin ISIS simülasyonunu indirerekte bağlantıları etkin bir şekilde görebilirsiniz.

 

                    

►Deney Föyü ►Simülasyon ►Devre Şeması

 

Hazırlamış olduğumuz videolu eğitim ile örnek bir sayıcı devresi yapımının işlem basamaklarını uygulamalı bir şekilde anlatmaya çalıştık. Sizler de, kendi imkanlarınız ile bu devreyi adım adım evlerinizde kurabilir, fotoğraflarını çekerek bizlere yorum olarak gönderebilirsiniz. Bir sonraki eğitim videomuz için görüş ve önerilerinizi beklemekteyiz. 

 

►Displayde herhangi bir sayı göremiyorum?

Displayde gördüğümüz rakamlar flip-flopların çıkışlarına göredir. Bu yüzden flip-flop bacak bağlantılarını kontrol ediniz. Vcc (+) ve Gnd (-) bağlantılarınızı yaptığınızdan emin olun.

►Displayde sayılar tam olarak oluşmuyor?

Displaydeki sayılar tam olarak belirmiyor ise dirençlerinizin ve displayinizin bacak bağlantılarını kontrol edin. Özellikle dirençlerinizin bacakları birbirine değiyor olabilir.

►Bağlantılarım tam ancak hiçbir çıkış alamıyorum?
 

Bu durumda devrenizi baştan kurmanız yararlı olacaktır. Breadboard üzerine flip-flop ve decoder elemanlarınızı yerleştirirken bacaklarında bir kırılma olabilir. Tetikle işlemini manuel olarak 5v ile yapabileceğiniz gibi, laboratuvar ortamında deney çantalarının sağ alt köşesindeki  TTL output’taki 1 Hz çıkışından da otomatik olarak yapabilirsiniz.

Hazırlamış olduğumuz ISIS devre simülasyonu üzerinden kendi devrenizi  karşılaştırarak eksiklerinizi daha etkin bir şekilde görebilirsiniz.

Kaynak:

► Megep