
【计】 synchronous binary counter
同步二进制计数器(Synchronous Binary Counter)是一种数字电路设计,其所有触发器的时钟输入端均连接至同一时钟信号源,确保状态更新在严格同步的时序下完成。该电路通过二进制编码实现累加或递减计数功能,具有高速、低延迟特性,广泛应用于时序逻辑系统、频率合成及通信设备中。
从结构角度分析,同步二进制计数器采用JK触发器或D触发器构建,所有触发器共享公共时钟信号。其核心设计原则是:通过组合逻辑电路生成下一状态的触发器输入信号,使所有触发器在时钟上升沿或下降沿同时切换状态。这种设计消除了异步计数器的纹波延迟现象,理论上可实现任意位宽的稳定计数。
典型应用包括:
相较于异步计数器,同步设计的优势体现在:
该技术规范参考《数字电子技术基础》(阎石主编)第7章时序逻辑电路设计原理,同时符合IEEE Std 91-1984数字系统设计标准中关于同步时序电路的设计要求。
同步二进制计数器是一种常见的数字电路,主要用于按二进制顺序进行计数操作,其核心特点是所有触发器的状态更新由同一时钟信号控制,消除了异步计数器中的延迟累积问题。以下是详细解释:
同步二进制计数器由多个触发器(如JK触发器或T触发器)组成,所有触发器的时钟端连接到同一时钟源,确保所有位同时响应时钟脉冲。它按二进制规律递增或递减计数,例如4位计数器可循环计数0(0000)到15(1111)。
使用T触发器实现时,各触发器的输入T满足:
特性 | 同步计数器 | 异步计数器 |
---|---|---|
时钟信号 | 所有触发器共用同一时钟 | 高位时钟由低位输出触发 |
延迟 | 无累积延迟,速度更快 | 延迟随位数增加而累积 |
电路复杂度 | 较高(需额外逻辑门) | 较低(直接级联触发器) |
应用场景 | 高频、高精度计数 | 低频、简单计数 |
若需进一步了解具体电路设计或真值表,可参考数字电路教材中的“时序逻辑电路”章节。
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