专柜

用于计数脉冲的一种特殊类型的顺序电路称为计数器，或者将施加时钟信号的触发器集合称为计数器。

计数器是触发器最广泛的应用之一。根据时钟脉冲，计数器的输出包含预定义状态。脉冲数可以使用计数器的输出进行计数。

真相表

有以下几种类型的计数器：

• 异步计数器
• 同步计数器

异步或波纹计数器

异步计数器也称为波纹计数器。下面是2位异步计数器的示意图，其中我们使用了两个T触发器。除了T型触发器外，我们还可以通过将两个输入都永久设置为1来使用JK触发器。外部时钟传递到第一个触发器的时钟输入，即FF-A，而其输出传递到下一个触发器的时钟输入，即FF-B。

框图

信号图

运作方式

• 条件1：当两个触发器都处于复位状态时。操作：两个触发器的输出，即Q _A Q _B ，将为0。
• 条件2：当第一个负时钟沿通过时。操作：第一个触发器将触发，并且该触发器的输出将从0变为1。该触发器的输出将由下一个触发器的时钟输入获取。第二触发器将该输出作为上升沿时钟。该输入将不会更改第二个触发器的输出状态，因为它是下降沿触发的触发器。因此，Q _A = 1且Q _B = 0
• 条件3：当应用第二个负时钟沿时。操作：第一个触发器将再次切换，并且该触发器的输出将从1变为0。第二个触发器将将此输出作为负边沿时钟。该输入将改变第二个触发器的输出状态，因为它是由下降沿触发的触发器。因此，Q _A = 0，Q _B = 1。
• 条件4：当应用第三个负时钟沿时。操作：第一个触发器将再次切换，并且该触发器的输出将从0更改为1。第二个触发器将将此输出作为上升沿时钟。该输入将不会更改第二个触发器的输出状态，因为它是下降沿触发的触发器。因此，Q _A = 1和Q _B = 1
• 条件5：应用第四个负时钟沿时。操作：第一个触发器将再次切换，并且该触发器的输出将从1变为0。第二个触发器将将此输出作为负边沿时钟。该输入将改变第二个触发器的输出状态。因此，Q _A = 0和Q _B = 0

同步计数器

在异步计数器中，当前计数器的输出传递到下一个计数器的输入。因此，计数器像链一样连接。该系统的缺点是它会产生计数延迟，并且传播延迟也会在计数阶段发生。同步计数器旨在消除此缺点。

在同步计数器中，相同的时钟脉冲传递到所有触发器的时钟输入。所有触发器产生的时钟信号彼此相同。下图是一个2位同步计数器的示意图，其中第一个触发器的输入(即FF-A)设置为1。因此，第一个触发器将用作触发触发器。第一个触发器的输出传递到下一个JK触发器的两个输入。

逻辑图

信号图

运作方式

• 条件1：当两个触发器都处于复位状态时。操作：两个触发器的输出，即Q _A Q _B ，将为0。因此， Q _A = 0且Q _B = 0
• 条件2：当第一个负时钟沿通过时。操作：第一个触发器将被切换，并且该触发器的输出将从0更改为1。当第一个负时钟沿通过时，第一个触发器的输出将为0。第一个触发器及其两个输入都将设置为0。这样，第二个触发器的状态将保持不变。因此， Q _A = 1和Q _B = 0
• 条件2：当第二个负时钟沿通过时。操作：第一个触发器将再次切换，并且该触发器的输出将从1更改为0。当第二个负时钟沿通过时，第一个触发器的输出将为1。第一个触发器及其两个输入都将设置为1。这样，第二个触发器的状态将从0变为1。因此， Q _A = 0且Q _B = 1
• 条件2：当第三个负时钟沿通过时。操作：第一个触发器将从0切换到1，但是在这种情况下，输入和时钟输入都设置为0。因此，输出将保持与以前相同。因此， Q _A = 1和Q _B = 1
• 条件2：当第四个负时钟沿通过时。操作：第一个触发器将从1切换到0。在这种情况下，第二个触发器的输入和时钟输入设置为1。因此，输出将从1更改为0。因此， Q _A = 0且Q _B = 0