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同步二進制計數器英文解釋翻譯、同步二進制計數器的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【計】 synchronous binary counter

分詞翻譯:

同的英語翻譯:

alike; be the same as; in common; same; together
【醫】 con-; homo-

步的英語翻譯:

pace; step

二進制計數器的英語翻譯:

【計】 binary counter

專業解析

同步二進制計數器(Synchronous Binary Counter)是一種數字電路設計,其所有觸發器的時鐘輸入端均連接至同一時鐘信號源,确保狀态更新在嚴格同步的時序下完成。該電路通過二進制編碼實現累加或遞減計數功能,具有高速、低延遲特性,廣泛應用于時序邏輯系統、頻率合成及通信設備中。

從結構角度分析,同步二進制計數器采用JK觸發器或D觸發器構建,所有觸發器共享公共時鐘信號。其核心設計原則是:通過組合邏輯電路生成下一狀态的觸發器輸入信號,使所有觸發器在時鐘上升沿或下降沿同時切換狀态。這種設計消除了異步計數器的紋波延遲現象,理論上可實現任意位寬的穩定計數。

典型應用包括:

  1. 數字鐘表的時間基準生成
  2. 微處理器指令周期控制
  3. 模數轉換器的采樣頻率控制
  4. 通信系統的幀同步檢測

相較于異步計數器,同步設計的優勢體現在:

該技術規範參考《數字電子技術基礎》(閻石主編)第7章時序邏輯電路設計原理,同時符合IEEE Std 91-1984數字系統設計标準中關于同步時序電路的設計要求。

網絡擴展解釋

同步二進制計數器是一種常見的數字電路,主要用于按二進制順序進行計數操作,其核心特點是所有觸發器的狀态更新由同一時鐘信號控制,消除了異步計數器中的延遲累積問題。以下是詳細解釋:

一、基本定義

同步二進制計數器由多個觸發器(如JK觸發器或T觸發器)組成,所有觸發器的時鐘端連接到同一時鐘源,确保所有位同時響應時鐘脈沖。它按二進制規律遞增或遞減計數,例如4位計數器可循環計數0(0000)到15(1111)。

二、工作原理

  1. 時鐘同步機制:所有觸發器在同一個時鐘脈沖的上升沿或下降沿觸發,狀态變化同步完成。
  2. 進位邏輯:通過組合邏輯(如與門)判斷何時向高位進位。例如,對于遞增計數器,當所有低位均為1時,下一個時鐘脈沖會觸發高位翻轉。以4位計數器為例:
    • 第1位(LSB)每個時鐘周期翻轉一次。
    • 第2位在第1位為1時翻轉。
    • 第3位在第1、2位均為1時翻轉。
    • 第4位(MSB)在前3位均為1時翻轉。

三、電路結構示例

使用T觸發器實現時,各觸發器的輸入T滿足:

四、特點對比

特性 同步計數器 異步計數器
時鐘信號 所有觸發器共用同一時鐘 高位時鐘由低位輸出觸發
延遲 無累積延遲,速度更快 延遲隨位數增加而累積
電路複雜度 較高(需額外邏輯門) 較低(直接級聯觸發器)
應用場景 高頻、高精度計數 低頻、簡單計數

五、典型應用

  1. 頻率分頻器:将高頻時鐘分頻為低頻信號。
  2. 定時器/計時器:在微控制器中生成精确時間間隔。
  3. 地址生成:用于存儲器系統的順序地址訪問。
  4. 數字信號處理:配合其他模塊實現算法控制。

若需進一步了解具體電路設計或真值表,可參考數字電路教材中的“時序邏輯電路”章節。

分類

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