同步計數器

同步計數器指的是被測量累計值，其特點是大大提高了計數器工作頻率，相對應的是異步計數器。對於同步計數器，由於時鐘脈衝同時作用於各個觸發器，克服了異步觸發器所遇到的觸發器逐級延遲問題，於是大大提高了計數器工作頻率，各級觸發器輸出相差小，解碼時能避免出現尖峰；但是如果同步計數器級數增加，就會使得計數脈衝的負載加重。

基本介紹

• 中文名：同步計數器
• 外文名：synchronous counter 
• 作用：指示被測量累計值
• 對應：異步計數器
• 優點：大大提高了計數器工作頻率
• 套用：電工技術

介紹

在數字系統中，對脈衝的個數進行計 數、以實現數字測量、運算和控制的數字部 件，稱為計數器。

計數器主要由觸發器構成。若按觸發器 的翻轉的次序來分類，可以把計數器分為同 步式和異步式。在同步計數器中，當計數脈 沖輸入時所有觸發器是同時翻轉的； 而在異 步計數器中，各級觸發器則不是同時翻轉 的。若按計數過程中計數器中數字的增減來 分類，可以分為加法計數器，減法計數器和 可逆計數器（亦稱加減計數器）。加法計數器 是隨著計數脈衝的不斷輸入而遞增計數的； 減法計數器是隨著計數脈衝的不斷輸入而遞 減計數的；可增可減的稱可逆計數器。

電路結構

同步計數器與異步計數器相比，除電路結構形式不同外，原理、功能、分類等基本相同。圖1為由三個JK觸發器組成的M=2的三位二進制加法計數器。計數脈衝N同時加到各觸發器時鐘CP端，觸發器狀態更新同時進行。

圖2為同步三位二進制減法計數器，與圖1不同之處是各觸發器從Q端引到下一位的JK端，且是非Q進入與門作為高位的JK端輸入。

減法計數器狀態圖如圖3所示。

分類

①按模（M）分：有模2（M=2）計數器和模非2（M≠2）計數器，又常相應地稱為2進制計數器和非2進制計數器。②按觸發器狀態更新情況分，有異步計數器和同步計數器。③按計數輸出狀態遞增遞減分，有加法計數器、減法計數器和可逆計數器（即在同一電路中，由加、減控制信號可控制其進行加法或減法計數者）。

特點

①各觸發器狀態更新同時進行；②觸發器狀態由前級的現態決定後級的次態；③比異步計數器電路結構複雜，需要門電路配合，但計數工作速度較異步快；④電路進位方式有串列和並行兩種形式，並行進位方式可進一步提高計數工作速度。