导读:在数字系统中使用最多的时序电路是计数器计数器不仅能用于对时钟脉冲进行计数还可以用于分频、定时,产生节拍脉冲和脉冲序列以及进行数字运算等。下面就让小编为大家介绍一下计数器原理。

1.计数器原理—简介

计数器是一种能够记录脉冲数目的装置,是数字电路中最常用的逻辑部件。计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数,以实现测量、计数和控制的功能,同时兼有分频功能。计数器由基本的计数单元和一些控制门所组成,计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成。计数器在数字系统中应用广泛,如在电子计算机的控制器中对指令地址进行计数。

计数器按进位制不同,分为二进制计数器和十进制计数器;按运算功能不同,分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器。下面我们以T触发器构成二进制加法、减法计数器为例介绍计数器的原理。

2.计数器原理—加法计数器

用T触发器构成二进制加法计数器,如下图所示。

3位二进制加法器

如上图所示,是由3个下降沿触发的T触发器组成的3位二进制异步加法器,图中各个触发器的J、K输入端的输入信号均为1,主要由脉冲信号控制其输出信号,计数器从Q2 Q1 Q0 =000状态开始计数。

Q0、Q1、Q2的工作波形,如下图所示,即在计数输入脉冲CP的下降的触发下,触发器FF0的输出Q0要翻转。0变为1或1变为0。由于CP1取自Q0,所以在Q0的下降沿触发下,FF1的输出Q1要翻转。同理,由于CP2=Q1,所以在Q1的下降沿触发下,FF2的输出Q2要翻转。

若用上升沿触发的T′触发器同样可以组成异步二进制加法计数器,但每一级触发器的进位脉冲应改为Q¯端输出。原因很简单,当低位触发器输出端Q端由1变为0时,Q¯端的上升沿正好可以作为高位的触发脉冲。

3.计数器原理—减法计数器

如果将T′触发器之间按二进制减法规则连接,就可以得到二进制减法计数器。根据二进制减法计数规则。若低位触发器已经为0,则再输入一个减法计数脉冲后应翻转为1,同时向高位发出借位信号,使高位翻转。

3位二进制减法器

上图就是按上述规则接成的3位二进制减法计数器。图中采用上升动作的D触发器接成的T′触发器,其中所有D触发器的D= Q¯即成为T′触发器。它的时序图如下图所示。

计数器原理介绍完了,下面为大家推荐几篇计数器的相关文章,有兴趣的来看一下吧~~~~

1.同步计数器

2.异步计数器

3.计数器在数字电路中的应用

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