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計數器原理—不懂就要看哦~~

導讀:在數字系統中使用最多的時序電路是計數器。計數器不僅能用于對時鐘脈沖進行計數還可以用于分頻、定時,產生節拍脈沖和脈沖序列以及進行數字運算等。下面就讓小編為大家介紹一下計數器原理。

1.計數器原理—簡介

計數器是一種能夠記錄脈沖數目的裝置,是數字電路中最常用的邏輯部件。計數器在數字系統中主要是對脈沖的個數進行計數,以實現測量、計數和控制的功能,同時兼有分頻功能。計數器由基本的計數單元和一些控制門所組成,計數單元則由一系列具有存儲信息功能的各類觸發器構成。計數器在數字系統中應用廣泛,如在電子計算機的控制器中對指令地址進行計數。

計數器按進位制不同,分為二進制計數器和十進制計數器;按運算功能不同,分為加法計數器、減法計數器和可逆計數器。下面我們以T觸發器構成二進制加法、減法計數器為例介紹計數器的原理。

2.計數器原理—加法計數器

用T觸發器構成二進制加法計數器,如下圖所示。

3位二進制加法器

如上圖所示,是由3個下降沿觸發的T觸發器組成的3位二進制異步加法器,圖中各個觸發器的J、K輸入端的輸入信號均為1,主要由脈沖信號控制其輸出信號,計數器從Q2 Q1 Q0 =000狀態開始計數。

Q0、Q1、Q2的工作波形,如下圖所示,即在計數輸入脈沖CP的下降的觸發下,觸發器FF0的輸出Q0要翻轉。0變為1或1變為0。由于CP1取自Q0,所以在Q0的下降沿觸發下,FF1的輸出Q1要翻轉。同理,由于CP2=Q1,所以在Q1的下降沿觸發下,FF2的輸出Q2要翻轉。

若用上升沿觸發的T′觸發器同樣可以組成異步二進制加法計數器,但每一級觸發器的進位脈沖應改為Qˉ端輸出。原因很簡單,當低位觸發器輸出端Q端由1變為0時,Qˉ端的上升沿正好可以作為高位的觸發脈沖。

3.計數器原理—減法計數器

如果將T′觸發器之間按二進制減法規則連接,就可以得到二進制減法計數器。根據二進制減法計數規則。若低位觸發器已經為0,則再輸入一個減法計數脈沖后應翻轉為1,同時向高位發出借位信號,使高位翻轉。

3位二進制減法器

上圖就是按上述規則接成的3位二進制減法計數器。圖中采用上升動作的D觸發器接成的T′觸發器,其中所有D觸發器的D= Qˉ即成為T′觸發器。它的時序圖如下圖所示。

計數器原理介紹完了,下面為大家推薦幾篇計數器的相關文章,有興趣的來看一下吧~~~~

1.同步計數器

2.異步計數器

3.計數器在數字電路中的應用

關鍵詞: 計數器原理

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