کاوشگر MOD(3)

عملیات پیمانه ($a \pmod{n} = r$) باقی‌مانده تقسیم عدد $a$ بر $n$ را محاسبه می‌کند.

۱. مبانی همنهشتی $MOD(3)$ و سیستم باقیمانده

$MOD(3)$ چرخه‌های سه‌حالته (۰، ۱، ۲) را ایجاد می‌کند و در منطق سه‌تایی و تست‌های بخش‌پذیری پرکاربرد است.

اصول ریاضی پیمانه (Congruence)

  • سیستم باقیمانده کامل: مجموعه‌ی $Z_N = \{0, 1, \dots, N-1\}$ است. دو عدد $a$ و $b$ همنهشت هستند اگر $a \equiv b \pmod{n}$ به معنی $n \mid (a-b)$ باشد.

محاسبه‌گر تعاملی $a \pmod{N}$

یک عدد صحیح (مثبت یا منفی) وارد کنید تا $a$، خارج قسمت $q$، و باقی‌مانده $r$ را در معادله تقسیم $(a = qn + r)$ ببینید.

مدل‌سازی چرخه‌ای در $Z_N$

۲. کاربردهای عملی $MOD(3)$ در مهندسی و علوم داده

$MOD(N)$ برای مدل‌سازی هر پدیده‌ای که دارای $N$ حالت چرخه‌ای یا محدودیت اندازه‌ای است، اساسی می‌باشد.

۳. پیاده‌سازی سخت‌افزاری $MOD(3)$ (Mod-N Counter)

شمارنده پیمانه $N$ (Mod-N Counter) یک مدار توالی (Sequential Circuit) است که از فلیپ‌فلاپ‌ها برای اجرای دقیق و سریع عملیات پیمانه در سخت‌افزار استفاده می‌کند.

طراحی مدار شمارنده پیمانه $N$

برای شمردن ۰ تا $N-1$، به تعدادی فلیپ‌فلاپ و یک گیت منطقی سفارشی برای بازنشانی خودکار شمارنده پس از رسیدن به $N-1$ نیاز است.

این شمارنده‌ها سنگ بنای تقسیم‌کننده‌های فرکانس (Frequency Dividers)، ژنراتورهای سیگنال و تولید توالی‌های آدرس در سخت‌افزارهای تخصصی (ASIC) هستند.

ساختار شماتیک شمارنده Mod-3

ورودی پالس ساعت (CLK)
مدار توالی
Mod-3 Counter
خروجی $r$ (0-2)
(باقی‌مانده)