KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2016

PYTANIE NR 28.
Na podstawie przedstawionych przebiegów czasowych można stwierdzić, że zastosowany licznik pracuje w konfiguracji modulo
Ilustracja przedstawia przebiegi czasowe sygnałów cyfrowych, które są typowe dla pracy licznika w konfiguracji modulo.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moduł licznika to liczba unikalnych stanów, które układ przechodzi w pełnym cyklu, zanim sekwencja zacznie się powtarzać. Z przebiegów czasowych należy policzyć stany (lub zliczenia) w jednym okresie pracy licznika. Jeśli sekwencja powtarza się po 8 stanach, licznik pracuje jako modulo 8.

Pełne wyjaśnienie:

Moduł (modulo) licznika oznacza, ile różnych stanów zliczania pojawia się w jednym pełnym cyklu, zanim układ wróci do stanu początkowego i zacznie powtarzać tę samą sekwencję.

W zadaniach opartych o przebiegi czasowe typowa procedura jest taka:

  • ustalić momenty przełączeń (najczęściej względem zboczy sygnału zegarowego),
  • odczytać kolejne kombinacje stanów wyjść (np. Q0, Q1, Q2...),
  • policzyć, po ilu krokach pojawia się ponownie ta sama kombinacja stanów (powrót do początku cyklu).

Jeżeli z przebiegów wynika, że układ przechodzi przez 8 różnych stanów i następnie stan się powtarza, to oznacza pracę w konfiguracji modulo 8. To nie musi być tożsame z maksymalną liczbą stanów wynikającą wyłącznie z liczby przerzutników (2n), ponieważ liczniki mogą być skracane (np. przez reset/zerowanie przy określonej kombinacji), a wtedy moduł jest mniejszy od 2n.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "4" pasowałoby do licznika, który wraca do stanu początkowego po 4 krokach (np. moduł 4 lub dzielnik przez 4). Jeśli na przebiegach widać dłuższą sekwencję przed powtórzeniem, ta wartość jest zbyt mała.
  • "2" oznaczałoby najprostszy cykl dwustanowy (przełączanie 0/1). Taki przebieg dotyczy zwykle pojedynczego przerzutnika lub najmłodszego bitu, ale nie całego licznika wielobitowego.
  • "12" wymagałoby 12-stanowej sekwencji. Jeżeli powtórzenie sekwencji następuje wcześniej (po 8 stanach), to 12 nie odpowiada obserwowanemu cyklowi.

Wskazówka egzaminacyjna: nie oceniaj modułu po "szybkości" jednego wyjścia. Zawsze analizuj pełną sekwencję stanów (kombinację wszystkich wyjść) i sprawdź, po ilu taktach następuje powtórzenie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Licznik modulo to licznik, który przechodzi przez określoną liczbę stanów (moduł), a potem wraca do stanu początkowego i powtarza sekwencję. Np. modulo 8 oznacza 8 kolejnych stanów zliczania w jednym cyklu.
Trzeba odczytać z przebiegów kolejne kombinacje stanów wyjść (np. Q0, Q1, Q2) i policzyć, po ilu taktach pojawia się ponownie ta sama kombinacja (powrót do startu). Ta liczba kroków to moduł licznika.
2^n to maksymalna liczba stanów dla n przerzutników w liczniku binarnym bez skracania. W praktyce licznik może mieć dodatkowe zerowanie lub logikę dekodującą, która ucina sekwencję i wymusza wcześniejszy powrót do początku, dając moduł mniejszy niż 2^n.
Najczęściej widać sygnał zegarowy (CLK) i kilka wyjść licznika (Q0, Q1, Q2...). Wyjścia mają różne częstotliwości przełączeń, ale o modulo decyduje pełna sekwencja stanów, a nie pojedynczy przebieg.
Zwykle nie. Q0 (najmłodszy bit) często przełącza się co takt i wygląda jak dzielnik przez 2, co może sugerować modulo 2. Moduł całego licznika wynika z kombinacji wszystkich wyjść i z tego, po ilu taktach powtarza się cały stan.
Częste pomyłki to: pominięcie pierwszego lub ostatniego stanu, liczenie "przejść" zamiast "stanów", albo przyjęcie z góry 2^n bez sprawdzenia, czy sekwencja jest skrócona resetem. Pomaga wypisanie stanów w tabeli takt po takcie.
W modulo 4 sekwencja stanów powtarza się po 4 taktach (4 unikalne stany), a w modulo 8 po 8 taktach. W praktyce warto odczytać kombinacje (Q2 Q1 Q0) i sprawdzić, po ilu taktach wracają do tej samej wartości startowej.
Modulo 8 stosuje się m.in. jako dzielnik częstotliwości przez 8, generator sekwencji 8-krokowej w sterownikach, licznik impulsów do 8 zdarzeń lub element większych układów sekwencyjnych. To typowa liczba stanów dla 3-bitowego cyklu.
Liczniki modulo można budować z przerzutników (np. JK/D) oraz logiki resetu, albo używać gotowych układów licznikowych. Na egzaminie ważniejsza jest umiejętność rozpoznania działania z przebiegów niż numer katalogowy konkretnego układu.
Najpewniejsza metoda to: wybrać punkt startowy, wypisać stany wyjść dla kolejnych taktów, zaznaczyć moment powrotu do stanu startowego i policzyć liczbę unikalnych stanów. To eliminuje zgadywanie na podstawie "wyglądu" pojedynczego przebiegu.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 41% zdających egzamin. trudne

Eksperci podkreślają: "Moduł licznika to liczba unikalnych stanów, które układ przechodzi w pełnym cyklu, zanim sekwencja zacznie się powtarzać."

Źródła:

  • Wikipedia: Modulo operation (definicja "modulo" jako reszta z dzielenia, podstawa nazewnictwa) https://en.wikipedia.org/wiki/Modulo_operation - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia: Counter (digital) (opis liczników cyfrowych i pojęcia modulus) https://en.wikipedia.org/wiki/Counter_(digital) - dostęp 2026-03-01
  • Electronics Tutorials: Modulus Counter (opis licznika o zadanym module i idei zliczania stanów) https://www.electronics-tutorials.ws/counter/count_4.html - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Kurs/rozdział z techniki cyfrowej: liczniki asynchroniczne i synchroniczne
  • Materiały o analizie przebiegów czasowych i diagramach stanów
  • Zadania egzaminacyjne ELM.2 z liczników i przerzutników (interpretacja przebiegów)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego