KWALIFIKACJA ELM2 + ELM5 - CZERWIEC 2012

PYTANIE NR 28.
Rysunek przedstawia układ licznika modulo
Ilustracja przedstawia schemat układu licznika modulo, który jest częścią egzaminu zawodowego dla kwalifikacji ELEKTRONIK -
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Modulo licznika to liczba różnych stanów, przez które licznik przechodzi w powtarzalnym cyklu. Na schemacie (rysunku) należy ustalić, po ilu taktach sekwencja wraca do stanu początkowego (często przez dodatkowy reset/dekodowanie). Dla pokazanego układu cykl obejmuje 6 stanów, więc modulo wynosi 6.

Pełne wyjaśnienie:

W elektronice cyfrowej licznik modulo (modulo M) to licznik, którego praca przebiega w cyklu obejmującym dokładnie M kolejnych stanów, po czym sekwencja się powtarza. Dla licznika binarnego "pełnego" złożonego z n przerzutników często byłoby to 2n, ale w praktyce bardzo często spotyka się liczniki o skróconej sekwencji, gdzie dodatkowe bramki lub wejścia resetu/presetu wymuszają powrót do początku wcześniej.

Aby wyznaczyć modulo na podstawie rysunku układu, stosuje się następujący tok rozumowania:

  • Ustalić, jakie elementy pamiętające stan występują (np. przerzutniki) i jakie sygnały je taktują.
  • Sprawdzić, czy jest obecny reset (asynchroniczny lub synchroniczny) oraz jak jest wyzwalany (np. dekodowaniem określonej kombinacji wyjść).
  • Wyznaczyć długość cyklu: policzyć, ile unikalnych stanów pojawia się od stanu początkowego do momentu ponownego ustawienia tego stanu.

Odpowiedź "6" oznacza, że pokazany licznik przechodzi przez sześć kolejnych stanów, po czym wraca do początku (np. wskutek zadziałania układu zerowania po osiągnięciu pewnej kombinacji na wyjściach).

Pozostałe propozycje są typowymi pomyłkami interpretacyjnymi:

  • "5" może wynikać z błędnego policzenia stanów (np. pominięcia jednego stanu przejściowego) lub z mylnego założenia, że cykl kończy się o takt wcześniej.
  • "3" często pojawia się, gdy ktoś omyłkowo uzna, że działają tylko wybrane wyjścia lub że układ resetuje się co kilka impulsów bez pełnej analizy sekwencji.
  • "7" bywa skutkiem intuicyjnego "prawie 8" (czyli myślenia o pełnym liczniku 3-bitowym), ale bez uwzględnienia dodatkowego wymuszenia resetu, które skraca cykl.

W zadaniach egzaminacyjnych najszybciej pomaga narysowanie krótkiej tabeli stanów (kolejne takty i wartości wyjść) albo analiza, jakie dokładnie warunki aktywują reset/preset. To pozwala jednoznacznie policzyć liczbę stanów cyklu, czyli modulo.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Licznik modulo (moduł M) to licznik, który przechodzi przez M różnych stanów w powtarzalnym cyklu. Po osiągnięciu stanu końcowego wraca do stanu początkowego, często dzięki sygnałowi resetu lub dekodowaniu określonej kombinacji wyjść.
Trzeba znaleźć, kiedy układ wraca do stanu początkowego (np. reset jest aktywowany przez bramkę dekodującą stan). Następnie liczy się liczbę unikalnych stanów od startu do resetu. Jeśli cykl ma 6 stanów, licznik jest modulo 6.
Wartość 2^n dotyczy pełnego licznika binarnego z n przerzutników. W praktyce często dodaje się reset/preset wyzwalany określonym stanem, aby skrócić cykl do innej liczby (np. 6, 10). Taki układ działa jako dzielnik częstotliwości przez M.
Najczęściej są to wejścia RESET/CLEAR przerzutników, bramki logiczne dekodujące stan wyjść (np. AND/NAND) oraz połączenia sprzężenia zwrotnego. Ich zadaniem jest wykrycie konkretnego stanu i natychmiastowe wyzerowanie lub ustawienie licznika.
Liczniki modulo-n stosuje się m.in. jako dzielniki częstotliwości, generatory sekwencji sterujących, układy odmierzania czasu i zliczania impulsów z czujników. Moduł M dobiera się do potrzeb: np. podział zegara, liczba kroków w cyklu pracy układu.
Tak. Trzy przerzutniki dają łącznie 8 możliwych stanów, ale poprzez odpowiednie dekodowanie i reset można wymusić, aby licznik używał tylko 6 stanów, a pozostałe 2 były pomijane lub natychmiast resetowane. Kluczowe jest poprawne zaprojektowanie warunku powrotu.
Najczęstsze błędy to: pominięcie sygnału resetu/presetu, policzenie możliwych stanów zamiast rzeczywistego cyklu, nieuwzględnienie tego, czy reset działa asynchronicznie, oraz mylenie stanu wykrywanego przez bramkę ze stanem należącym do cyklu.
Uruchom taktowanie i obserwuj wyjścia licznika. Zapisz kolejne stany aż do momentu, gdy powtórzy się stan początkowy. Liczba unikalnych stanów w tej pętli to modulo. Dodatkowo warto podejrzeć, w którym momencie aktywuje się linia resetu.
Reset asynchroniczny działa niezależnie od zegara (pojawia się sygnał reset i stan zmienia się od razu). Reset synchroniczny jest realizowany w takt zegara (zmiana następuje na zboczu). Na schemacie zwykle widać to po sposobie podłączenia resetu do przerzutników.
Najpierw znajdź przerzutniki i zegar, potem zidentyfikuj reset/preset oraz logikę dekodującą stany. Następnie wypisz krótką sekwencję stanów (tabela) i policz, ile stanów występuje w cyklu. Na końcu porównaj wynik z odpowiedziami i wybierz tę zgodną z modułem.
info

Statystycznie 48% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że modulo licznika to liczba różnych stanów, przez które licznik przechodzi w powtarzalnym cyklu.

Źródła:

  • Wikipedia: Modulo counter (strona opisowa) https://en.wikipedia.org/wiki/Modulo_counter - dostęp 2026-03-02
  • All About Circuits: Counters (materiał dydaktyczny o licznikach) https://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-11/ - dostęp 2026-03-02
  • Wikipedia: Counter (digital) (podstawy liczników cyfrowych) https://en.wikipedia.org/wiki/Counter_(digital) - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Rozdziały z elektroniki cyfrowej o licznikach (synchronicznych i asynchronicznych) oraz dekodowaniu stanów
  • Ćwiczenia: wyznaczanie modułu na podstawie schematu z bramką resetującą
  • Symulacje w środowisku typu Logisim/Multisim/Proteus (analiza przebiegów i stanów)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego