カウンターは、特定のイベントを何度も保存および表示するために使用される、コンピューティングおよびデジタルロジックのデバイスです。カウンターの最も一般的なタイプはシーケンシャルですデジタル論理回路。この回路は、1つのi / pライン、つまりクロックとo / pラインの数で構成されています。 o / p線の値は、BCDまたは2進数システムの数値を示します。一般に、これらの回路はカスケード接続されたフリップフロップで設計されています。これらのデバイスはデジタル回路で広く使用されており、個別のICとして設計されています。また、より大きなパーツとして組み合わされます集積回路 s。この記事では、電子カウンターとは何かとそのタイプについて説明します。詳細については、以下のリンクをたどってください。カウンターの概要–カウンターの種類。

カウンター

電子カウンター

電子カウンターは、いくつかの機能に使用されるデバイスの一種です。これらのカウンターは単機能または多機能のユニットであり、時間またはレートを指定するために使用できます。一部のタイプの電子カウンターは事前にプログラムされており、複数の機能を実行するために使用されます。さらに、単一機能の電子カウンターは、単方向または双方向のいずれかです。名前が示すように、単方向の電子カウンターは上下にカウントしますが、双方向の電子カウンターは上下にカウントします。これらのカウンターは、耐久性があり、頑丈で、コンパクトなデザインで使いやすいなどの仕様で説明されています。一般に、これらのカウンターはより高価であり、機械式カウンターと比較すると設置が難しい場合があります。

電子カウンター

LDRベースの電子カウンタ回路

電子カウンタの回路全体は、i / p、ディスプレイおよびデコーダセクション、またはドライバなどの3つの主要部分に分かれています。回路の入力は、LDRと方形波発生器回路で構成されています。 NE555タイマーIC 。電球は、光に依存する抵抗器に焦点を合わせるための光源として使用されます。 LDRの主な機能は、電球がLDRに焦点を合わせるたびに、トリガーを与えて方形波を生成することです。この信号は、カウンタ回路への入力信号として与えられます。したがって、カウントされるオブジェクトは、電球と光依存抵抗器の間を1つずつ移動するように一列に設定されます。

LDRベースの電子カウンタ回路

電子カウンターの種類

電子カウンタは、次のようなレジスタタイプの回路を使用して実装できます。ビーチサンダルこれらはさまざまなタイプに分類され、そのいくつかについて以下で説明します。

同期カウンター
非同期カウンターまたはリップルカウンター
アップ/ダウンカウンター
ディケイドカウンター
リングカウンター
カスケードカウンター
ジョンソンカウンター
モジュラスカウンター。

非同期（リップル）カウンター

非同期またはリップルカウンターはDタイプのFFであり、独自の反転o / pから供給されるJ入力を含みます。この回路は1ビットを格納するために使用され、オーバーフローする前に0から1までカウントします。カウンターがCLKサイクルごとに増加し、オーバーフローするのに2CLKサイクルかかるときはいつでも。したがって、すべてのサイクルは、0-1から1-0への遷移によって変化します。この遷移により、i / p CLKの周波数のちょうど半分で50％のデューティサイクルの新しいCLKが作成されます。このo / pが均等に配置されたFFのCLK信号として使用される場合、半分の速度を計算する別の1ビットカウンターを取得します。それらを一緒に配置すると、2ビットのカウンターが生成されます。

非同期カウンター

“電気集じん器のしくみ ”

同期カウンター

このタイプのカウンタでは、すべてのFFのクロックの入力が相互に接続され、i / pパルスによってアクティブになります。したがって、すべてのFFが同時に状態を変更します。以下の回路は4ビット同期カウンタです。フリップフロップの入力J＆Kはハイに接続されています。 Flip Flop1には、FlipFlop0のo / pに接続されている入力JとKが含まれ、Flip Flop2の入力は、FF0とFF1のo / psによって供給されるANDゲートのo / pに接続されています。各ビットのロジックを実装する簡単な方法は、すべてのLSBがロジックハイ状態のときに切り替えることです。これらのカウンターは、より複雑ですが、よりスムーズで安定した遷移を可能にするハードウェア有限状態マシンとして設計することもできます。

同期カウンター

ディケイドカウンター

ディケードカウンターは、2進数ではなく10進数をカウントするために使用され、それぞれまたは他の2進数のコーディングがある場合があります。通常の4ステージカウンターは、を追加することで簡単にディケードカウンターに変更できます。 NANDゲート下の図に示すように。 FlipFlop2とFlipFlop4がNANDゲートにi / psを提供していることがわかります。このゲートのo / psは、各フリップフロップのCLR i / pに接続されています。ディケードカウンタは0〜9でカウントされ、その後0に変化します。カウンタのo / pは、リセットラインをローにパルスすることで「0」に設定できます。カウンタのカウントは、1001に達するまで各CLKパルスで増加します。1010に増加すると、NANDゲートの両方のi / psがハイになります。 NANDゲート出力の結果はローになり、カウンターを「0」に変更します。 Dがローになるのは、10回カウントされたことを示すCARRYOUT信号である可能性があります。

ディケイドカウンター

ジョンソンカウンター

ジョンソンカウンターは変更されたリングカウンターであり、最後のステージのo / pが逆になり、i / pとして最初のステージにフィードバックされます。登録簿ビットパターン長の配置を循環するのは、シフトレジスタの長さの2倍に等しい。これらのカウンターの用途は、ディケードカウンター、DACなどと同様です。JK-FFを使用して簡単に設計できます。ツイストリングカウンターとも呼ばれます。