数字逻辑中的纹波计数器

先决条件—— 计数器 , n位约翰逊计数器 A. 柜台 基本上用于计算应用于触发器的时钟脉冲数。它还可用于分频器、时间测量、频率测量、距离测量，也可用于生成方波。在这种情况下，触发器是异步计数器，并提供不同的时钟信号，在产生输出时可能会有延迟。 此外，设计异步计数器需要几个逻辑门。因此，它们在设计上是基本的，而且价格也比较便宜。

波纹计数器- n位纹波计数器最多可计数2 ^N 美国。它也被称为MOD n计数器。它被称为纹波计数器，因为时钟脉冲在触发器中的纹波方式。ripple counter的一些功能包括：

1. 它是一个异步计数器。
2. 不同的触发器使用不同的时钟脉冲。
3. 所有的触发器都在切换模式下使用。
4. 只有一个触发器应用了一个外部时钟脉冲，另一个触发器时钟是从前一个触发器的输出中获得的。
5. 应用外部时钟脉冲的触发器在计数序列中充当LSB（最低有效位）。

计数器可以是向上计数的向上计数器，也可以是向下计数的向下计数器，或者可以同时进行向上计数和向下计数，具体取决于输入控制。计数的顺序通常在一个极限后重复。向上计数时，对于n位计数器，计数序列从000、001、010、…110、111、000、001…等开始。向下计数时，计数序列以相反的方式进行：111、110、…010、001、000、111、110…等。

使用JK触发器的3位纹波计数器–

在上图所示的电路中，Q0（LSB）将为每个时钟脉冲切换，因为当J和K都应用于1、1或高输入时，JK触发器工作在切换模式。当前一个计数器从1变为0时，以下计数器将切换

真值表-

上述电路中使用的3位纹波计数器有八种不同的状态，每种状态代表一个计数值。类似地，具有n个触发器的计数器最多可以具有2到n次方的状态。计数器拥有的状态数称为其模数。因此，3位计数器是mod-8计数器。

mod-n计数器也可以被描述为除以n计数器。这是因为最高有效触发器（距离原始时钟脉冲最远的触发器）在最低有效触发器（由时钟脉冲触发的触发器）的时钟输入端每n个脉冲产生一个脉冲。因此，上述计数器是4除计数器的示例。

时序图- 让我们假设时钟是负边缘触发的，所以上面的计数器将充当一个向上计数器，因为时钟是负边缘触发的，并且输出来自Q。

计数器经常用于划分时钟频率，其用途主要涉及数字时钟和多路复用。广为人知的计数器示例是并行到串行数据转换逻辑。