Warum ist in einem JK-Binärzähler von 0 bis 9 das NAND-Gatter mit dem zweiten und vierten JK-Flipflop verbunden und nicht mit dem ersten und vierten?

Die von Ihnen zitierte Schaltung ist ein Ripple - Zähler, kein Synchronzähler. Es hat tatsächlich elf Zustände, 0000 bis 1010, aber sobald der letzte Zustand erreicht ist, setzt das NAND-Gatter die Flip-Flops sofort (asynchron) auf den Zustand 0000 zurück.

In einem synchronen Zähler teilen sich alle Flip-Flops einen gemeinsamen Takt, und Sie steuern die Folge der Zustände, indem Sie ihre J- und K-Eingänge ansteuern. Dies würde einige zusätzliche Gatter erfordern, die das Decodieren des 1001-Zustands umfassen würden, so dass der Zähler bei der nächsten Taktflanke direkt in den 0000-Zustand übergeht.

Das liegt daran, dass Sie das FF zurücksetzen möchten, wenn der Ausgang 1010 wäre, dh 10. Wenn beide Bits eins sind, und das tritt nur auf, wenn der Ausgang 10 ist, wenn Sie im Bereich 0..9 bleiben, wird der NAND-Ausgang niedrig und zieht alle negativen Reset-Eingänge der FFs nach unten und setzt Ihren Zähler zurück.

Wenn Sie einen Zähler entwerfen möchten, der 0000-1001 (0 bis 9) zählt, müssen Sie ihn zurücksetzen, wenn er 1010 (10) erreicht .

Wenn Sie es zurücksetzen, wenn es 9 (1001) ist, können Sie die Zählung 9 nicht sehen (natürlich wird es eine Störung von 9 geben, aber es wird nur für eine sehr kurze Zeit bleiben) .

Wenn Sie also zurücksetzen, wenn es 1010 (10) erreicht, wird tatsächlich 1010 (10) angezeigt, aber nur für eine sehr kurze Dauer (praktisch können Sie es nicht sehen).

Da Sie 4 Flip-Flops verwenden, handelt es sich um einen Mod-16-Zähler: Er zählt von 0000 bis 1111 und wird dann auf 0000 zurückgeführt. Das Vorhandensein eines NAND-Gatters ändert jedoch die Situation. Wenn Sie genau hinsehen, sind an den CLR-Eingängen Blasen angebracht. Dies bedeutet, dass es sich um Active-Low-Eingänge handelt. Mit anderen Worten, damit das Flip-Flop gelöscht wird, muss der Eingang zum CLR-Eingang LOW sein. Jetzt kann ein NAND-Gatter nur dann einen niedrigen Eingang erzeugen, wenn beide Eingänge 1 sind. Da das NAND-Gatter mit 2 und 4 Flipflops verbunden ist, geschieht dies für die Kombination 1010, die binär 10 ist. Der Zähler wird also im Zustand zurückgeführt 10.

Hoffe ich liege richtig. (Beachten Sie, dass ein Zähler, um von 0-9 zu zählen, bei 10 recyceln muss.)