数字逻辑中的环形计数器

环形计数器是移位电阻器的典型应用。环形计数器与移位计数器几乎相同。唯一的变化是，如果是环形计数器，最后一个触发器的输出连接到第一个触发器的输入，但如果是移位电阻器，则将其作为输出。除此之外，其他一切都是一样的。

 No. of states in Ring counter = No. of flip-flop used

所以，为了设计4位环形计数器，我们需要4个触发器。

在这张图中，我们可以看到时钟脉冲（CLK）同时应用于所有触发器。因此，它是一个同步计数器。 此外，这里我们对每个触发器使用覆盖输入（ORI）。预设（PR）和清除（CLR）用作ORI。

当PR为0时，则输出为1。当CLR为0时，则输出为0。PR和CLR都是有效的低电平信号，始终在值0下工作。

PR = 0, Q = 1
CLR = 0, Q = 0

这两个值总是固定的。它们与输入D值和时钟脉冲（CLK）无关。

工作—— 在这里，ORI连接到FF-0中的预设（PR），并连接到FF-1、FF-2和FF-3中的清除（CLR）。因此，输出Q=1在FF-0处生成，触发器的其余部分生成输出Q=0。FF-0处的输出Q=1称为预设1，用于在环形计数器中形成环形。

这个预设的1是通过使ORI变低而产生的，时钟（CLK）变为不在乎。之后，当时钟（CLK）被负边缘触发时，ORI被调高并应用低时钟脉冲信号。之后，在每个时钟脉冲处，预设的1被移动到下一个触发器，从而形成环形。

从上表可以看出，4位环形计数器中有4种状态。

4 states are:
  1 0 0 0
  0 1 0 0
  0 0 1 0
  0 0 0 1

这样就可以用四个D触发器设计4位环形计数器。

环形计数器的类型—— 有两种类型的环形计数器：

1. 直环计数器- 它也被称为一个热计数器。在这个计数器中，最后一个触发器的输出连接到第一个触发器的输入。这个计数器的要点是，它在环上循环一个1（或0）位。

   

   这里，我们在第一个触发器中使用预置（PR），在最后三个触发器中使用时钟（CLK）。

2. 扭环计数器- 它也被称为开关尾环计数器、步行环计数器或约翰逊计数器。它将最后一个移位寄存器的输出的补码连接到第一个寄存器的输入，并在环的周围循环一个1后跟0的流。

   

   在这里，我们使用时钟（CLK）为所有的触发器。