1.計數器原(yuán)理(lǐ)—簡介

計數器是(shì)一種能(néng)夠(gòu)記錄脈衝數目的裝置(zhì)，是數字(zì)電路(lù)中(zhōng)常(cháng)用(yòng)的邏輯部(bù)件(jiàn)。計數(shù)器(qì)在數(shù)字(zì)係統(tǒng)中主要(yào)是(shì)對(duì)脈衝的個數(shù)進(jìn)行計數，以實現測(cè)量
，計(jì)數和(hé)控製的功能，同(tóng)時(shí)兼(jiān)有分(fēn)頻功能。計數(shù)器由基本的計(jì)數單元(yuán)和一些(xiē)控(kòng)製門(mén)所組(zǔ)成(chéng)，計(jì)數單元則(zé)由(yóu)一係(xì)列(liè)具有(yǒu)存(cún)儲(chǔ)信(xìn)息(xī)功能的各類(lèi)觸發器構(gòu)成。計數器(qì)在數(shù)字(zì)係(xì)統(tǒng)中(zhōng)應(yīng)用(yòng)廣泛，如在電子計算(suàn)機的控製器中對指(zhǐ)令(líng)地(dì)址(zhǐ)進行計(jì)數。

計(jì)數(shù)器按(àn)進位(wèi)製不同，分(fēn)為二(èr)進(jìn)製計數(shù)器(qì)和(hé)十進製(zhì)計(jì)數器;按運(yùn)算功能(néng)不(bù)同，分為加(jiā)法計數器
，減(jiǎn)法計數器和(hé)可逆(nì)計數(shù)器。下(xià)麵我(wǒ)們(mén)以T觸發器構成二進(jìn)製加(jiā)法(fǎ)
，減法(fǎ)計數器(qì)為例(lì)介紹(shào)計數(shù)器(qì)的原理(lǐ)。

2.計(jì)數器原(yuán)理—加法(fǎ)計(jì)數器(qì)

用(yòng)T觸發(fā)器構成(chéng)二(èr)進製加法(fǎ)計(jì)數(shù)器，如下圖所示。

3位(wèi)二進製加(jiā)法器

如上(shàng)圖所示(shì)，是(shì)由3個(gè)下(xià)降沿觸發的(dí)T觸發器(qì)組成的3位二(èr)進(jìn)製異步(bù)加(jiā)法器，圖(tú)中各個觸(chù)發器的J
，K輸(shū)入端(duān)的(dí)輸(shū)入(rù)信(xìn)號(hào)均為1，主要(yào)由脈衝(chōng)信(xìn)號(hào)控製其輸(shū)出(chū)信(xìn)號，計數(shù)器從(cóng)Q2 Q1 Q0 =000狀態開始計數。

Q0
，Q1
，Q2的(dí)工(gōng)作波形(xíng)，如下(xià)圖所示(shì)，即在計數(shù)輸入(rù)脈(mài)衝(chōng)CP的下(xià)降(jiàng)的觸(chù)發(fā)下(xià)，觸(chù)發(fā)器(qì)FF0的輸(shū)出(chū)Q0要翻(fān)轉。0變(biàn)為1或1變為0。由(yóu)於(yú)CP1取(qǔ)自Q0，所(suǒ)以(yǐ)在(zài)Q0的下降沿觸(chù)發下，FF1的輸出Q1要翻(fān)轉。同(tóng)理(lǐ)，由於CP2=Q1，所以(yǐ)在(zài)Q1的(dí)下降(jiàng)沿觸發下，FF2的(dí)輸出(chū)Q2要(yào)翻(fān)轉(zhuǎn)。

若用(yòng)上升沿觸(chù)發(fā)的T′觸(chù)發(fā)器同樣可以組成異步二(èr)進製加法(fǎ)計數器(qì)，但每(měi)一級觸(chù)發器(qì)的進(jìn)位脈衝應改為Qˉ端(duān)輸出。原(yuán)因很簡(jiǎn)單，當低位觸(chù)發(fā)器輸(shū)出(chū)端(duān)Q端由1變為0時(shí)，Qˉ端(duān)的(dí)上(shàng)升(shēng)沿(yán)正(zhèng)好可(kě)以(yǐ)作(zuò)為高位的觸(chù)發脈衝。

3.計數器(qì)原理—減法(fǎ)計數(shù)器

如果(guǒ)將T′觸發器(qì)之(zhī)間按二(èr)進製減(jiǎn)法規(guī)則連(lián)接(jiē)，就(jiù)可(kě)以(yǐ)得到(dào)二進(jìn)製(zhì)減(jiǎn)法計數器。根據二(èr)進(jìn)製減(jiǎn)法(fǎ)計數(shù)規則。若低位觸(chù)發(fā)器已經(jīng)為0，則再(zài)輸入一(yī)個減(jiǎn)法計數脈衝後(hòu)應翻轉(zhuǎn)為(wéi)1，同時(shí)向高位(wèi)發出借(jiè)位(wèi)信號，使(shǐ)高位翻轉。

3位二進(jìn)製(zhì)減(jiǎn)法器

上(shàng)圖就(jiù)是按(àn)上述(shù)規(guī)則接成的(dí)3位二進製(zhì)減法計數(shù)器(qì)。圖中采用上升動(dòng)作的D觸發器(qì)接成的T′觸(chù)發器，其中(zhōng)所(suǒ)有(yǒu)D觸發器的D= Qˉ即(jí)成為(wéi)T′觸發器(qì)。它的(dí)時(shí)序圖如(rú)下(xià)圖所示(shì)。