二進制計數器英文解釋翻譯、二進制計數器的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 binary counter
分詞翻譯:
二進制的英語翻譯:
binary system
【計】 B; BIN; scale-of-two
【經】 binary
計數器的英語翻譯:
tally
【計】 C; counter; counting device; CT
【化】 counter; telltale
【醫】 counter; counting-meter
【經】 tally register
專業解析
二進制計數器(Binary Counter) 是一種數字電路,其核心功能是按照二進制數的序列進行遞增或遞減計數。它由一組觸發器(通常是D觸發器或JK觸發器)構成,每個觸發器代表二進制數的一位(bit)。每當接收到一個時鐘脈沖信號時,計數器的狀态(即其輸出的二進制數值)就會改變一次,從而實現計數功能。
核心概念解析(漢英對照)
- 二進制 (Binary):
- 指使用兩個符號(通常是0和1)來表示數值的計數系統。它是所有數字計算機和電路的基礎。
- 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.
- 計數器 (Counter):
- 一種時序邏輯電路,其輸出狀态代表已接收到的輸入時鐘脈沖的個數。
- 英文:A sequential logic circuit whose output state represents the number of input clock pulses that have been received.
- 二進制計數器 (Binary Counter):
- 特指輸出狀态按二進制數序列變化的計數器。例如,一個3位二進制計數器會按順序輸出:000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111(遞增計數)或相反序列(遞減計數)。
- 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).
關鍵特性與類型
- 位數 (Bit Width): 計數器包含的觸發器數量,決定了它能計數的最大值(模數)。例如,一個n位二進制計數器的模數為 (2^n),計數範圍是0到 (2^n - 1)。
- 計數方向 (Count Direction):
- 遞增計數器 (Up Counter / Increment Counter): 每個時鐘脈沖使計數值增加1。
- 遞減計數器 (Down Counter / Decrement Counter): 每個時鐘脈沖使計數值減少1。
- 可逆計數器 (Up/Down Counter / Bidirectional Counter): 可通過控制信號選擇遞增或遞減計數模式。
- 同步與異步 (Synchronous vs. Asynchronous):
- 同步計數器 (Synchronous Counter): 所有觸發器的時鐘端連接在一起,由同一個時鐘信號驅動。所有觸發器狀态在同一時刻(時鐘邊沿)更新,速度快,無毛刺問題。
- 異步計數器 (Asynchronous Counter / Ripple Counter): 前一級觸發器的輸出作為下一級的時鐘信號。觸發器狀态依次更新(像波紋一樣傳遞),結構簡單但速度較慢,可能存在毛刺。
主要應用
- 事件計數 (Event Counting): 統計脈沖或事件發生的次數。
- 頻率分頻 (Frequency Division): 将高頻時鐘信號分頻得到較低頻率的信號。n位計數器最高位輸出的頻率是輸入時鐘頻率的 (1/2^n)。
- 定時器/計時器 (Timers): 通過計數時鐘周期來測量時間間隔。
- 地址生成 (Address Generation): 在存儲器(如RAM)訪問中生成順序地址。
- 控制序列 (Control Sequences): 在數字系統中産生特定的控制時序。
權威參考來源
- 維基百科 - 計數器 (電子學): 提供了計數器基礎概念、類型(包括二進制計數器)和工作原理的概述。(來源:Wikipedia - Counter (digital))
- IEEE Xplore Digital Library: 包含大量關于二進制計數器設計、分析、優化及其在複雜數字系統中應用的最新研究論文和标準文獻,是電子工程領域的頂級學術資源。(來源:IEEE Xplore)
- 經典數字電子技術教材: 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。這些教材系統性地講解了二進制計數器的原理、設計方法和實現細節。(來源:Standard Digital Electronics Textbooks)
- 主要半導體制造商文檔 (如Texas Instruments, Analog Devices): 提供具體計數器集成電路(如74LS161, 74HC193等)的數據手冊,包含詳細的真值表、時序圖、電氣特性和應用電路。(來源:Semiconductor Manufacturer Datasheets (e.g., TI.com))
注意: “二進制計數器”特指按二進制數計數的計數器。雖然“計數器”有時在口語中泛指計時設備(如秒表),但在電子工程領域,“計數器”和“計時器”有明确區分。計時器通常指具有定時功能的電路或設備,其核心可能包含計數器。
網絡擴展解釋
二進制計數器是一種數字電路,用于對輸入脈沖信號進行計數,并以二進制數的形式記錄計數值。以下是其核心要點:
一、基本概念
二進制計數器由多個觸發器(如D觸發器或JK觸發器)級聯構成,每個觸發器代表二進制數的一位。例如,4位計數器包含4個觸發器,可表示0(0000)到15(1111)的數值。
二、主要類型
-
異步計數器(紋波計數器)
- 觸發器的時鐘信號逐級傳遞,存在傳播延遲
- 結構簡單但速度較慢,可能出現中間狀态暫态
-
同步計數器
- 所有觸發器共用同一時鐘信號
- 工作速度更快,功耗更低,但電路更複雜
-
可逆計數器
- 通過控制信號選擇遞增/遞減模式
- 常用于雙向計數場景
三、數學表示
n位二進制計數器的模數為:
$$
M = 2^n
$$
例如3位計數器模數為8($2$),可循環計數0→7→0。
四、典型應用
- 時鐘分頻(将高頻時鐘分頻為低頻信號)
- 定時器/計時器電路
- 地址生成(如存儲器尋址)
- 數字頻率計核心組件
五、擴展特性
現代集成計數器芯片(如74LS161)常附加功能:
- 并行加載預置值
- 同步/異步複位
- 進位輸出(用于級聯擴展)
這類計數器是計算機時序電路、通信系統同步模塊的基礎組件,其設計涉及邏輯門延時、時鐘抖動等工程實踐問題。
分類
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