數字電路中簡單的觸發器就可以組成計數器

2020-12-17 清風電子製作DIY

計數器是一種具有計數功能的電路,它主要由觸發器和門電路組成,是數字電路系統中使用最多的時序邏輯電路之一。計數器不但可用來對脈衝的個數進行計數,還可以分頻、定時控制等。

數字電路板

計數器種類有二進位計數器、十進位計數器和任意進位計數器,這些計數器又有加法計數器(又稱遞增計數器)和減法計數器(也稱為遞減計數器)之分。

電路板

二進位計數器

計數器可分為異步計數器和同步計數器。所謂"異步計數器是指沒有統一時鐘脈衝控制,或者沒有時鐘脈衝控制,各觸發器狀態變化不是發生在同一時刻。

而「同步」是指計數器中的各觸發器都受到同一時鐘脈衝的控制,所有觸發器的狀態變化都在同一時刻發生。

1-1二進位計數器原理

異步二進位加法計數器圖1-1所示是一個3位二進位異步加法計數器的電路結構,它由3個JK觸發器組成, 其中J、K端都懸空,相當於J=l、K=l,時鐘脈衝輸入端的和小圓圈表示脈衝下降沿 (由「1」變為「0」時)來時工作有效。計數器的工作過程分為如下兩步。第一步:計數器復位清零。在工作前應先對計數器進行復位清零。在復位控制反端送一個負脈衝到各觸發器Rd 端,觸發器狀態都變為「0」,即Q2Q1Q0=000。第二步:計數器開始計數。當第1個時鐘脈衝的下降沿到觸發器F。的CP端時,觸發器F。開始工作,由於J=K=1, JK觸發器的功能是「翻轉」,觸發器F。的狀態由「0」變為「1",即Q0=b其他觸發器狀態 不變,計數器的輸出為Q2Q1Q0=001當第2個時鐘脈衝的下降沿到觸發器F。的CP端時,F。觸發器狀態又翻轉,Q。由「1」 變為"0」,這相當於給觸發器有的CP端加了一個脈衝的下降沿,觸發器F]狀態翻轉,Q1由"0"變為「1」,計數器的輸出為Q2Q1Q0=010。當第3個時鐘脈衝下降沿到觸發器F。的CP端時,F。觸發器狀態又翻轉,Q。由「0」變 為「1」,F1觸發器狀態不變Q1=1,計數器的輸出為011。同樣道理,當第47個脈衝到來時,計數器的Q2Q1Q0依次變為100、101、110、11U1.由此可見,隨著脈衝的不斷到來,計數器的計數值不斷遞增,這種計數器稱為加法計數器。 當再輸入一個脈衝時,Q2Q1Q0又變為000,隨著時鐘脈衝的不斷到來,計數器又重新開始對 脈衝進行計數。

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