３ 二进制同步可逆计数器 既能作加计数又能作减计数的计数器称为可逆计数器。
Q3
FF3 Q 1J
C1 1K R
∧ ≥1 ∧ ≥1 ∧ ≥1 ∧
Q2
FF2
&
Q 1J
C1
&
1K
R
Q1
FF1
&
Q 1J
C1
&
1K R
Q0
X 加/减
FF0
1
控制信号
&
&
Q 1J
C1
&
1K
R
CP 计数脉冲 CR 清零脉冲
当控制信号X=1时，FF1～FF3中的各J、K端分别与低位各触发器的Q端 相连，作加法计数。
0011
0100
0101
0110
0111
1000
异步计数器为串行计数器(或纹波计数器)．所以工作速度较低。 为了提高计数速度，可采用同步计数器。
用JK触发器和D触发器可以很方便的组成二进制异步 计数器。
方法为：
先将触发器接成T’触发器，然后根据加、减计数方 式及触发器为上升沿还是下降沿触发来决定各触发器之间 的连接方式。
用“观察法”作出该电路的时序波形图和状态图。
CP Q0 Q1 Q2 Q3
由状态图可见，从初态0000（由清零脉冲所置）开始，每输入一个计数脉 冲，计数器的状态按二进制加法规律加1，所以是二进制加法计数器（4位）。
由时序图可以看出，Q0、Ql、Q2、Q3的周期分别是计数脉冲(CP)周期 的2倍、4倍、8倍、16倍，因而计数器也可作为分频器。
对于加计数器，上升沿触发，则应将低位触发器的Q端 与相邻高位触发器的CP相连；下降沿触发，将低位触发器 的Q端与相邻高位触发器的CP相连。
对于减计数器，连接方式与加计数器相反。
（二）二进制同步计数器
１二进制同步加法计数器
用“观察法”设计电路：
因为是“同步”方式， 所以将所有触发器的 CP端连在一起，接计 数脉冲。
工作原理：D触发器也都接成T’触发器。 由于是上升沿触发，则应将低位触发器的Q端与相邻高位
触发器的时钟脉冲输入端相连，即从Q端取借位信号。
二进制异步减法计数器的时序波形图和状态图。
CP Q0 Q1 Q2 Q3
Q3Q2Q1Q0
0000
1111
1110
1101
1100
1011
1010
1001
0001
0010
FF1：当Q0=1时，来一个CP，向相反的状态翻转一次。所以选J1=K1= Q0 。
FF2：当Q0Q1=1时，来一个CP，向相反的状态翻转一次。所以选J2=K2=
Q0Q1 FF3： 当Q0Q1Q3=1时，来一个CP向相反的状态翻转一次。所以选J3=K3= Q0Q1Q3
２ 二进制同步减法计数器
计数脉冲 序号
然后分析状态图， 选择适当的JK信号。
∧ ∧ ∧ ∧
Q3
Q2
FF3
Q 1J & C1
1K & R
FF2
Q 1J & C1 1K & R
Q1
FF1 Q 1J
C1 1K R
Q0
1 FF0
Q 1J C1 1K R
FF0：每来一个CP，向相反的状态翻转一次。所以选J0=K0=1。
CP 计数脉冲 CR 清零脉冲
∧ ∧ ∧ ∧
1
2
3
4
5
6
7
8
9
CP
Q0 Q1 Q2 Q3
1
CP 计数脉冲
CR 清零脉冲
10
概述
1、计数器的逻辑功能 计数器的基本功能是对输入时钟脉冲进行计数。它也
可用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列及进行数 字运算等等。
2、计数器的分类
•按脉冲输入方式，分为同步和异步计数器 •按进位体制，分为二进制、十进制和任意进制计数器 •按逻辑功能，分为加法、减法和可逆计数器
一、二进制计数器
（一）二进制异步计数器 1 二进制异步加法计数器（4位）
∧ ∧ ∧ ∧
Q3
Q2
FF3
Q 1J & C1 1K R
FF2
Q 1J & C1 1K & R
Q1
FF1 Q 1J &
C1 1K R
Q0
1
FF0 Q 1J
C1 1K R
CP 计数脉冲 CR 清零脉冲
Q3Q2Q1Q0
1010
1011
1100
1110
1111
0000
1
CP Q0 Q1 Q2 Q3
1001
当控制信号X=0时，FF1～FF3中的各J、K端分别与低位各触发器的
Q 端相连，作减法计数。
二、非二进制计数器
N进制计数器又称模N计数器。
当N=2n时，就是前面讨论的n位二进制计数器； 当N≠2n时，为非二进制计数器。非二进制计
数器中最常用的是十进制计数器。
（一） 8421BCD码同步十进制加法计数器
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
电路状态
Q3 Q2 Q1 Q0
0000 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 0111 0110 0101 0100 0011 0010 0001 0000
等效十进 制数
0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
异步二进制计数器结构简单，改变级联触发
器的个数，可以很方便地改变二进制计2n计数
器，或2n分频器。
２ 二进制异步减法计数器
∧ ∧ ∧ ∧
Q3
FF3
R Q
C1
Q3
1D
Q2
FF2
R Q
C1
Q2
1D
Q1
FF1
R Q
C1
Q1
1D
Q0
FF0
R Q
C1
Q0
1D
CR 清零脉冲 CP 计数脉冲
∧ ∧ ∧ ∧
Q3
Q2
FF3
Q 1J C1 1K R
FF2
Q 1J C1 1K R
Q1
Q0
FF1
Q 1J C1 1K R
FF0
Q 1J C1 1K R
1 CP 计数脉冲 CR 清零脉冲
工作原理： 4个JK触发器都接成T’触发器。J=K=1 最低位触发器FF0的时钟脉冲输入端接计数脉冲CP，其他
触发器的时钟脉冲输入端接相邻低位触发器的Q端。
2
3
0001
0010
0011
0100
1101
有效循环
1000
0111
0110
0101
4
5
6
7
8
9
10
精品课件！
精品课件！
（二）8421BCD码异步十进制加法计数器
Q3
Q2
FF3
Q 1J & C1 1K R
FF2
Q 1J C1 1K R
Q1
Q0
FF1
Q 1J C1 1K R
FF0
Q 1J C1 1K R