可逆计数器英文解释翻译、可逆计数器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 reversible counter; up-down counter
分词翻译:
可逆的英语翻译:
【电】 reversible
计数器的英语翻译:
tally
【计】 C; counter; counting device; CT
【化】 counter; telltale
【医】 counter; counting-meter
【经】 tally register
专业解析
可逆计数器(Reversible Counter)是一种特殊的数字电路计数器,其计数方向(递增或递减)可通过外部控制信号动态切换。以下是其详细解释:
一、基本定义与功能
- 中文:可逆计数器又称双向计数器,能在控制信号作用下实现递增(Up)或递减(Down)计数操作。
- 英文:A reversible counter, or bidirectional counter, can count upwards or downwards based on an external control signal (e.g., UP/DOWN pin).
- 核心特性:
- 通过模式选择信号(如UP/DOWN引脚)切换计数方向。
- 典型应用包括位置跟踪、流量控制等需双向计数的场景 。
二、实现原理
- 逻辑结构:
- 由触发器(Flip-Flops)和组合逻辑门构成,通过反馈电路实现方向控制。
- 例如:74LS193(4位二进制可逆计数器)通过
UP
和DOWN
引脚分别触发递增/递减计数 。
- 状态转换:
- 递增模式:状态按二进制序列增加(如000→001→010)。
- 递减模式:状态反向减少(如010→001→000)。
- 数学表达为:
$$
Q_{n+1} = Q_n pm 1
$$
其中+
对应递增,-
对应递减。
三、应用场景
- 工业控制:电机位置检测、传送带物体计数。
- 数据处理:堆栈指针管理、循环缓冲区索引。
- 仪器仪表:频率计、转速表等需双向测量的设备 。
四、权威参考来源
- 《数字电子技术基础》(阎石主编):
详细分析可逆计数器设计原理及典型集成电路型号(如74LS191)。
- IEEE标准文档(IEEE Std 91-1984):
定义计数器符号与功能规范(IEEE Xplore)。
- Texas Instruments技术手册:
74LS193数据手册(TI官网)说明其双向计数功能。
五、数学表达(状态方程)
对于n位可逆计数器,计数范围是$0$到$2^n-1$,状态转换公式为:
$$
Q{text{next}} =
begin{cases}
Q{text{current}} + 1 & text{if } text{UP}=1
Q_{text{current}} - 1 & text{if } text{DOWN}=1
end{cases}
$$
网络扩展解释
可逆计数器是一种能够根据控制信号进行递增或递减计数的双向计数器,其核心功能在于通过逻辑电路实现加减操作的可逆性。以下是详细解释:
一、基本定义
可逆计数器(又称双向计数器)通过控制信号(如DIR端)切换计数方向:当DIR为低电平时执行加1操作,高电平时执行减1操作。它结合了加法与减法计数器的功能,适用于需要动态调整计数值的场景。
二、工作原理
- 控制逻辑:通过控制端(如DIR)接收外部信号,决定计数方向。例如,DIR=0时触发进位脉冲执行加法,DIR=1时触发借位脉冲执行减法。
- 电路构成:通常由触发器(如JK触发器、D触发器)、时钟发生器、控制门电路组成。例如,JK触发器组成的可逆计数器可通过不同输入组合实现状态切换。
- 计数范围:支持二进制、十进制或十六进制等多种进制,位宽灵活(如4位、8位),以满足不同应用需求。
三、应用场景
- 工业控制:用于自动化设备中需要正反转计数的场合,如线圈绕制时倒退圈数的自动扣除。
- 水利工程:监测水闸升降次数,通过可逆计数器精确记录闸门位置变化。
- 数字系统:作为分频器或脉冲管理模块,辅助实现时序控制与测量功能。
四、典型芯片
常见型号包括74LS190/191(单时钟同步)和74LS192/193(双时钟异步),这些芯片通过外部引脚配置实现加减模式切换。
总结来看,可逆计数器的核心价值在于其灵活的双向计数能力,通过简单的控制信号即可适应复杂场景需求。如需进一步了解具体电路设计或代码实现,可参考和中的Verilog HDL示例。
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