KWALIFIKACJA ELM3 - CZERWIEC 2008

PYTANIE NR 26.
Przedstawione na rysunku przebiegi czasowe są właściwe dla licznika o cyklu zliczania
Ilustracja przedstawia przebiegi czasowe dla licznika o cyklu zliczania.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Cykl zliczania to liczba kolejnych, różnych stanów wyjść licznika zanim sekwencja zacznie się powtarzać. Czytając przebiegi czasowe na rysunku, zlicza się unikalne kombinacje stanów na wyjściach w kolejnych taktach zegara aż do pierwszego powtórzenia. Dla tych przebiegów odpowiada temu wartość 6.

Pełne wyjaśnienie:

W licznikach cyfrowych pojęcie cyklu zliczania (często rozumiane jako modulo) oznacza, po ilu kolejnych stanach układ wraca do stanu początkowego i zaczyna powtarzać tę samą sekwencję. Innymi słowy: ile unikalnych kombinacji stanów na wyjściach pojawia się po kolei, zanim nastąpi powtórzenie.

Aby wyznaczyć cykl z przebiegów czasowych, nie wystarczy patrzeć na to, że układ ma np. 3 wyjścia (co sugerowałoby maksymalnie 8 stanów). Trzeba:

  • ustalić, które przebiegi są wyjściami licznika (np. Q0, Q1, Q2), a który przebieg jest sygnałem zegarowym,
  • przyjąć jednoznacznie moment próbkowania (zwykle interesuje nas stan tuż po aktywnym zboczu zegara),
  • spisać kolejne kombinacje stanów wyjść w kolejnych taktach,
  • zliczyć, po ilu taktach pojawia się ponownie stan początkowy (lub pierwszy stan sekwencji).

Odpowiedź "6" jest poprawna, ponieważ przedstawiona sekwencja stanów (wynikająca z przebiegów) powtarza się po sześciu krokach, czyli licznik działa jak licznik modulo 6.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "8" to typowy wybór wynikający z automatycznego skojarzenia z licznikiem 3-bitowym (23=8). To jednak byłoby prawdziwe tylko dla pełnego zliczania wszystkich stanów bez skracania sekwencji. Przebiegi mogą przedstawiać licznik skrócony (z resetem lub logiką wymuszającą pominięcie części stanów).
  • "7" bywa mylone z "liczbą zmian" na jednym z wyjść albo liczbą odcinków między zboczami na wykresie. Cykl dotyczy całej kombinacji wyjść, nie pojedynczego przebiegu.
  • "9" jest typową odpowiedzią "na oko", gdy zlicza się zdarzenia na osi czasu zamiast unikalnych stanów, albo gdy myli się cykl z liczbą impulsów zegara widocznych w oknie obserwacji.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze zapisuj kolejne stany w tabelce (takt 1, takt 2, … oraz wartości wyjść). To minimalizuje pomyłki wynikające z nieuwagi i pozwala szybko wykryć moment powtórzenia sekwencji.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Cykl zliczania (modulo) to liczba kolejnych unikalnych stanów, które pojawiają się na wyjściach licznika, zanim sekwencja zacznie się powtarzać. Jeśli licznik wraca do stanu początkowego po N krokach, mówimy o liczniku modulo N.
Odczytaj stany wyjść w kolejnych taktach zegara (zwykle po aktywnym zboczu). Spisz kombinacje bitów w kolejności i zlicz, po ilu krokach pojawia się ponownie pierwszy stan sekwencji. Ta liczba kroków to cykl/modulo.
Licznik n-bitowy ma maksymalnie 2^n stanów, ale nie musi wszystkich używać. Dodatkowa logika (reset, dekodowanie stanu, skracanie sekwencji) może wymuszać wcześniejszy powrót do początku, tworząc licznik modulo mniejszy niż 2^n.
Często spotyka się liczniki modulo 2, 4, 8 (podziały częstotliwości), ale też modulo 6, 10 czy 12 (np. sekwencje kroków, dekady, kodowanie pozycji). W praktyce wybór wynika z liczby kroków procesu lub wymaganej rozdzielczości.
To zależy od układu. W zadaniach egzaminacyjnych zwykle zakłada się zmianę stanu na aktywnym zboczu zegara (narastającym lub opadającym, jak pokazuje rysunek/dokumentacja). Najpierw ustal aktywne zbocze, a potem konsekwentnie próbkuj stany.
Nie. Liczba impulsów widocznych w oknie obserwacji zależy od długości rysunku. Cykl zliczania to własność licznika: ile kroków potrzeba, aby sekwencja stanów wyjść się powtórzyła. Można widzieć więcej niż jeden cykl albo tylko jego fragment.
Najlepiej zrobić krótką tabelę: numer taktu i wartości wyjść (np. Q2 Q1 Q0). Zaznacz pierwszy stan i szukaj momentu, gdy ta sama kombinacja pojawia się ponownie w tym samym "miejscu" sekwencji. To ogranicza błędy nieuwagi.
Bo wiele liczników w podstawowych przykładach jest binarnych i pełnych: 3 bity dają 8 stanów. To typowy skrót myślowy. Zadania z przebiegami czasowymi często sprawdzają właśnie, czy uczeń potrafi rozpoznać licznik skrócony (np. modulo 6), a nie zgaduje 2^n.
Reset (asynchroniczny lub synchroniczny) może wymuszać powrót do stanu początkowego po osiągnięciu określonej kombinacji bitów. Wtedy licznik nie przechodzi przez wszystkie stany binarne, tylko przez ich podzbiór, co bezpośrednio zmniejsza cykl (modulo).
W ELM.3 często diagnozuje się i uruchamia układy sterowania z elementami logiki cyfrowej. Umiejętność czytania przebiegów czasowych pomaga sprawdzić, czy licznik/sekwencer generuje właściwe stany kroków, czy synchronizacja z zegarem jest poprawna oraz gdzie pojawia się błąd w sekwencji.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 40% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że cykl zliczania to liczba kolejnych, różnych stanów wyjść licznika zanim sekwencja zacznie się powtarzać.

Źródła:

  • All About Circuits, "Digital Counter" (mod-N / modulo counters) https://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-11/digital-counters/ - accessed 2026-02-27
  • Wikipedia (EN), "Modulo operation" (znaczenie pojęcia modulo w kontekście cykliczności) https://en.wikipedia.org/wiki/Modulo - accessed 2026-02-27
  • Wikipedia (EN), "Counter (digital)" (podstawowe pojęcia liczników, sekwencje stanów) https://en.wikipedia.org/wiki/Counter_(digital) - accessed 2026-02-27

Materiały:

  • Podstawy techniki cyfrowej: liczniki, przerzutniki, przebiegi czasowe
  • Kursy/wprowadzenia do logiki cyfrowej (modulo, stany, diagramy czasowe)
  • Ćwiczenia z odczytu timing diagramów na przykładach liczników i rejestrów

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego