二进制计数器英文解释翻译、二进制计数器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 binary counter
分词翻译:
二进制的英语翻译:
binary system
【计】 B; BIN; scale-of-two
【经】 binary
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
二进制计数器(Binary Counter) 是一种数字电路,其核心功能是按照二进制数的序列进行递增或递减计数。它由一组触发器(通常是D触发器或JK触发器)构成,每个触发器代表二进制数的一位(bit)。每当接收到一个时钟脉冲信号时,计数器的状态(即其输出的二进制数值)就会改变一次,从而实现计数功能。
核心概念解析(汉英对照)
- 二进制 (Binary):
- 指使用两个符号(通常是0和1)来表示数值的计数系统。它是所有数字计算机和电路的基础。
- 英文:A numbering system that uses only two symbols, typically 0 and 1, to represent values. It is the foundation of all digital computers and circuits.
- 计数器 (Counter):
- 一种时序逻辑电路,其输出状态代表已接收到的输入时钟脉冲的个数。
- 英文:A sequential logic circuit whose output state represents the number of input clock pulses that have been received.
- 二进制计数器 (Binary Counter):
- 特指输出状态按二进制数序列变化的计数器。例如,一个3位二进制计数器会按顺序输出:000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111(递增计数)或相反序列(递减计数)。
- 英文:Specifically refers to a counter whose output states change according to the sequence of binary numbers. For example, a 3-bit binary counter outputs: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 (counting up) or the reverse sequence (counting down).
关键特性与类型
- 位数 (Bit Width): 计数器包含的触发器数量,决定了它能计数的最大值(模数)。例如,一个n位二进制计数器的模数为 (2^n),计数范围是0到 (2^n - 1)。
- 计数方向 (Count Direction):
- 递增计数器 (Up Counter / Increment Counter): 每个时钟脉冲使计数值增加1。
- 递减计数器 (Down Counter / Decrement Counter): 每个时钟脉冲使计数值减少1。
- 可逆计数器 (Up/Down Counter / Bidirectional Counter): 可通过控制信号选择递增或递减计数模式。
- 同步与异步 (Synchronous vs. Asynchronous):
- 同步计数器 (Synchronous Counter): 所有触发器的时钟端连接在一起,由同一个时钟信号驱动。所有触发器状态在同一时刻(时钟边沿)更新,速度快,无毛刺问题。
- 异步计数器 (Asynchronous Counter / Ripple Counter): 前一级触发器的输出作为下一级的时钟信号。触发器状态依次更新(像波纹一样传递),结构简单但速度较慢,可能存在毛刺。
主要应用
- 事件计数 (Event Counting): 统计脉冲或事件发生的次数。
- 频率分频 (Frequency Division): 将高频时钟信号分频得到较低频率的信号。n位计数器最高位输出的频率是输入时钟频率的 (1/2^n)。
- 定时器/计时器 (Timers): 通过计数时钟周期来测量时间间隔。
- 地址生成 (Address Generation): 在存储器(如RAM)访问中生成顺序地址。
- 控制序列 (Control Sequences): 在数字系统中产生特定的控制时序。
权威参考来源
- 维基百科 - 计数器 (电子学): 提供了计数器基础概念、类型(包括二进制计数器)和工作原理的概述。(来源:Wikipedia - Counter (digital))
- IEEE Xplore Digital Library: 包含大量关于二进制计数器设计、分析、优化及其在复杂数字系统中应用的最新研究论文和标准文献,是电子工程领域的顶级学术资源。(来源:IEEE Xplore)
- 经典数字电子技术教材: 如《Digital Design》by M. Morris Mano and Michael D. Ciletti,或《Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design》by Stephen Brown and Zvonko Vranesic。这些教材系统性地讲解了二进制计数器的原理、设计方法和实现细节。(来源:Standard Digital Electronics Textbooks)
- 主要半导体制造商文档 (如Texas Instruments, Analog Devices): 提供具体计数器集成电路(如74LS161, 74HC193等)的数据手册,包含详细的真值表、时序图、电气特性和应用电路。(来源:Semiconductor Manufacturer Datasheets (e.g., TI.com))
注意: “二进制计数器”特指按二进制数计数的计数器。虽然“计数器”有时在口语中泛指计时设备(如秒表),但在电子工程领域,“计数器”和“计时器”有明确区分。计时器通常指具有定时功能的电路或设备,其核心可能包含计数器。
网络扩展解释
二进制计数器是一种数字电路,用于对输入脉冲信号进行计数,并以二进制数的形式记录计数值。以下是其核心要点:
一、基本概念
二进制计数器由多个触发器(如D触发器或JK触发器)级联构成,每个触发器代表二进制数的一位。例如,4位计数器包含4个触发器,可表示0(0000)到15(1111)的数值。
二、主要类型
-
异步计数器(纹波计数器)
- 触发器的时钟信号逐级传递,存在传播延迟
- 结构简单但速度较慢,可能出现中间状态暂态
-
同步计数器
- 所有触发器共用同一时钟信号
- 工作速度更快,功耗更低,但电路更复杂
-
可逆计数器
- 通过控制信号选择递增/递减模式
- 常用于双向计数场景
三、数学表示
n位二进制计数器的模数为:
$$
M = 2^n
$$
例如3位计数器模数为8($2$),可循环计数0→7→0。
四、典型应用
- 时钟分频(将高频时钟分频为低频信号)
- 定时器/计时器电路
- 地址生成(如存储器寻址)
- 数字频率计核心组件
五、扩展特性
现代集成计数器芯片(如74LS161)常附加功能:
- 并行加载预置值
- 同步/异步复位
- 进位输出(用于级联扩展)
这类计数器是计算机时序电路、通信系统同步模块的基础组件,其设计涉及逻辑门延时、时钟抖动等工程实践问题。
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