簡單的說,計數(shù)器芯片就是用來實(shí)現(xiàn)計數(shù)這種最基礎(chǔ)運(yùn)算的邏輯電路,計數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中主要是對脈沖的個數(shù)進(jìn)行計數(shù),以實(shí)現(xiàn)測量、計數(shù)和控制的功能,同時兼有分頻功能,計數(shù)器是由基本的計數(shù)單元和一些控制門所組成,計數(shù)單元則由一系列具有存儲信息功能的各類觸發(fā)器構(gòu)成,這些觸發(fā)器有RS觸發(fā)器、T觸發(fā)器、D觸發(fā)器及JK觸發(fā)器等。
我們以數(shù)字鐘分秒計數(shù)器為例,其組成包括石英晶體振蕩器、計數(shù)器、分頻器、譯碼器顯示器和校時電路。振蕩器產(chǎn)生穩(wěn)定的高頻脈沖信號,作為數(shù)字鐘的時間基準(zhǔn),然后經(jīng)過分頻器輸出標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。秒計數(shù)器滿60后向分計數(shù)器進(jìn)位,分計數(shù)器滿60后向小時計數(shù)器進(jìn)位,小時計數(shù)器按照“24翻1”規(guī)律計數(shù)。計數(shù)器的輸出分別經(jīng)譯碼器送顯示器顯示。計時出現(xiàn)誤差時,可以用校時電路校時、校分 。
1、按運(yùn)算功能不同,分為加法計數(shù)器、減法計數(shù)器和可逆計數(shù)器。當(dāng)加減控制端為低電平時計數(shù)器進(jìn)行加計數(shù);為高電平時計數(shù)器進(jìn)行減計數(shù)。3
加法計數(shù)器:是產(chǎn)生數(shù)的和的裝置。常用作計算機(jī)算術(shù)邏輯部件,執(zhí)行邏輯操作、移位與指令調(diào)用??梢杂脕肀硎靖鞣N數(shù)值,如:BCD、加三碼,主要的加法器是以二進(jìn)制作運(yùn)算。
減法計數(shù)器:是產(chǎn)生數(shù)的差的裝置。其他同上。
2、按進(jìn)位制不同,分為二進(jìn)制計數(shù)器和十進(jìn)制計數(shù)器。
按二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算規(guī)律進(jìn)行計數(shù)的電路稱作二進(jìn)制計數(shù)器;
相應(yīng)的,十進(jìn)制計數(shù)器是指按十進(jìn)制數(shù)運(yùn)算規(guī)律進(jìn)行計數(shù)的電路;
任意進(jìn)制計數(shù)器:二進(jìn)制計數(shù)器和十進(jìn)制計數(shù)器之外的其它進(jìn)制計數(shù)器統(tǒng)稱為任意進(jìn)制計數(shù)器。
3、如果按照計數(shù)器中的觸發(fā)器是否同時翻轉(zhuǎn)分類,可將計數(shù)器分為同步計數(shù)器和異步計數(shù)器兩種。
同步計數(shù)器:計數(shù)脈沖同時加到所有觸發(fā)器的時鐘信號輸入端,使應(yīng)翻轉(zhuǎn)的觸發(fā)器同時翻轉(zhuǎn)的計數(shù)器,稱作同步計數(shù)器。
異步計數(shù)器:計數(shù)脈沖只加到部分觸發(fā)器的時鐘脈沖輸入端上,而其它觸發(fā)器的觸發(fā)信號則由電路內(nèi)部提供,應(yīng)翻轉(zhuǎn)的觸發(fā)器狀態(tài)更新有先有后的計數(shù)器,稱作異步計數(shù)器。
計數(shù)器電路基本組成主要包括:輸入電路、比較電路、時間基準(zhǔn)電路、控制電路和計數(shù)顯示電路等部分。
1、輸入電路
電子計數(shù)器的輸入電路主要有三個作用,一是阻抗變換,二是電壓放大,三是整形,所以它由三個部分組成。
2、控制電路
控制電路是電子計數(shù)器的指揮系統(tǒng),在控制電路所送出的各種控制信號的指揮下,協(xié)調(diào)計數(shù)器各單元電路的工作。
3、比較電路
電子計數(shù)器的比較電路是由一個與門電路來實(shí)現(xiàn)被測信號(如頻率)與標(biāo)準(zhǔn)時間信號的比較。
4、計數(shù)顯示電路
電子計數(shù)器的計數(shù)電路是對來自閘門的脈沖個數(shù)/N進(jìn)行計數(shù),并將計數(shù)結(jié)果用數(shù)字顯示出來的儀器。
5、時間基準(zhǔn)電路(時基電路)
電子計數(shù)器是用比較法進(jìn)行測量的,也就是將被測信號與一系列標(biāo)準(zhǔn)時間信號進(jìn)行比較。石英晶體振蕩器是其核心部分,是總信號源。
6、自校
自校是電子計數(shù)器對其內(nèi)部基準(zhǔn)信號源進(jìn)行測量的一種功能,可借以檢查自身的邏輯功能是否正常。
計數(shù)器芯片常被應(yīng)用于通話、短信、數(shù)據(jù)等類別的記錄,并支持用戶自主選擇清零日期,以及按照類別添加提醒數(shù)值,如用戶可以選擇每月任一一天,或者第一天、最后一天作為記錄循環(huán)清零日,同時添加通話時長、短信條數(shù)、數(shù)據(jù)流量數(shù)量的提醒節(jié)點(diǎn)。計數(shù)器的應(yīng)用極為廣泛,不僅能用于計數(shù),還可用于分頻、定時,以及組成各種檢測電路和控制電路。
計數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛,如在電子計算機(jī)的控制器中對指令地址進(jìn)行計數(shù),以便順序取出下一條指令,在運(yùn)算器中作乘法、除法運(yùn)算時記下加法、減法次數(shù),又如在數(shù)字儀器中對脈沖的計數(shù)等等。計數(shù)器可以用來顯示產(chǎn)品的工作狀態(tài),一般來說主要是用來表示產(chǎn)品已經(jīng)完成了多少份的折頁配頁工作。它主要的指標(biāo)在于計數(shù)器的位數(shù),常見的有3位和4位的。很顯然,3位數(shù)的計數(shù)器最大可以顯示到999,4位數(shù)的最大可以顯示到9999。