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计数器在数字电路中的应用分析

作者:玉素甫•艾山 来源:电子技术与软件工程


  摘要我们的生活越来越离不开数字电路或数字系统,数字电路在我们的生活中有着非常广泛的应用。同时,在数字系统中计时器是一种应用非常广泛的时序逻辑电路。随着计数器的相关应用越来越广泛,相关的技术水平也越来越高。但是,为了进一步地了解计数器在数字电路中更广泛的应用,我们还需要对计数器相关的原理和性能作进一步地了解。这样,才能更好地分析计数器在数字电路中的具体应用。本文通过分析计数器的一些工作原理和相关性能,来进一步地分析在数字电路中的具体应用。
  【关键词】计数器 数字电路 计时 应用分析
  1 数字电路的发展及应用
  数字电路由用数字信号的形式对数字进行算术和逻辑的运算,或者称为数字系统。数字系统又被称为数字逻辑电路,是因为它具有一定的逻辑运算和逻辑上的处理功能。数字电路的相关应用越来越广泛,现代的数字电路不断地得到丰富和发展,都是由半导体工艺制成的数个器件组成,这些器件是一种数字器件。
  存储器是一种与数字电路密切相关的数字电路,存储器最大的特点是,它特别用来存储二进制数据。随着数字电路应用的不断增多,相关的种类也不断地发展,形成的多种多样的数字电路。在了解各种数字电路工作原理的基础上,我们可以对各种数字电路进行一下分类。数字电路的范围很广泛,但是我们可以把数字电路分为组合逻辑电路以及时序逻辑电路这两大类。当然,数字电路在不同的分类标准下的分类也不同,比如,数字电路还可以分为数字脉冲电路和数字逻辑电路,这种划分的依据是研究的内容不同。数字脉冲电路研究的是脉冲的产生,变换和测量,数字逻辑电路研究的是对数字信号进行一系列的算术运算和逻辑运算。
  说起数字电路在我们日常生活中的具体应用,几乎是随处可见。我们的生活离不开由数字电路组成的一系列产品,比如小到电视机,电子计算机等,大到通信业,航天等领域,都离不开数字电路的应用。
  2 计数器的相关应用
  在数字电路的众多应用中,计数器是一种时序电路,它的组成器件非常的简单,是由触发器组成。但是,这些触发器有一个明显的特点,就是具有记忆功能。正是这种记忆功能,使得计数器能够用来记录脉冲的个数,同时,还大量用作分频、程序控制及逻辑控制等操作。正是因为计数器的构成特点和工作原理,计数器的应用也非常的广泛,比如在计算机及各种数字仪表中的相关应用。
  上面已经提到计数器是一种时序逻辑电路,由具有记忆功能的触发器组成。可以用来记录脉冲的个数,还可以分频,程序控制和逻辑控制。所以,具体的说,计数器最大的作用是记录和累计输入的脉冲的个数。当然计数器不仅可以对脉冲进行详细地计数,而且还可以进行分频,定时,产生节拍脉冲和脉冲序列以及进行数字运算等操作。如果稍加研究我们就可以发现在数字电路的整个系统中,计数器的应用非常的广泛,可以说它是数字电路的最基础也是很重要的操作。
  如果要进行计数的相关工作,那么计数器是首选,集成计数器在这方面的应用非常的广泛。所以,一直到现在计数器的种类一直在不断地丰富和发展。换一种分类标准,比如按照相关的计数制的不同,可以将各类计数器分为二进制计数器,十进制计数器甚至任意的进制计数器。另外根据各类计数器的相关的技术的增减趋势的不同,可以将计数器分为加法计数器,减法计数器以及可逆计数器。计数器的应用非常的广泛,具体来说,相关的应用主要是在通信行业,包括通话和短信等。
  3 定时
  计数器的种类有很多,比如:二进制计数器,十进制计数器甚至任意进制计数器。十进制计数器除了拥有清零和置数的功能外,还有实现暂停计时的功能。要实现数字电路暂停计时的功能,是通过十进制计数器接入一种脉冲发生器输出端的脉冲信号来实现相关控制的。
  在数字电路中,开关的按键会产生一定的抖动,这个抖动会对整个的电路产生一定的影响。如果在数字电路中加入一个锁存器,就会大大地降低抖动对电路的影响程度。而且,当计时器到达一定的状态时,还有报警的功能。
  4 顺序脉冲发生器
  在数字系统中普遍需要一种节拍信号,这种节拍信号是由一种分配产生的。另外,这种节拍信号具体来说是一种顺序脉冲。顺序脉冲发生器是一组相关的顺序信号,这种信号是按照时间顺序依次出现的,如果电子器件能够拥有相关的功能,这样的一个电路可以称之为顺序脉冲发生器。我们都知道,一些数控装置和电子计算机都是人们事先输入一些预定的操作程序然后才能进行相关的运行。所以,对相关的控制电路的要求非常的高,尤其是电路的准确性。如果控制电路发出的控制信号还具有一定的时间顺序,那么这就构成了顺序脉冲发生器。顺序脉冲发生器输出的串脉冲的周期与计数器的进制有很大的关系,一定程度上计数器的进制决定了顺序脉冲发生器的输出。另外,顺序脉冲发生器执行控制操作的时间的长短与计数器的时钟脉冲有很大的关系,并由之决定。
  5 总结
  近几年,随着我国通信、电子信息和计算机应用等技术的不断发展,数字电路技术也得到了很大的发展。同时相关技术的不断地发展,计时器的相关技术也不断地得到丰富和发展。计数器在数字电路中的应用越来越广泛。计数器在数字电路中起着非常重要的作用,这不仅可以从计数器的定时方面表现出来,而且可以从其他的很多方面表现出来。只要深入地研究计数器的相关的工作原理和应用,并把计数器进一步地应用到更多的领域当中。
  
  参考文献
  [1]童进.计数器在数字电路中的应用[J].科技传播,2013,08:187+170.
  [2]武亚雄.计数器在数字电路中的应用[J].数字技术与应用,2013,11:61.
  [3]甘国妹,陈宇宁,曹红亮.计数器设计在EDA教学的应用[J].玉林师范学院学报,2011,05:49-52.
  
  作者单位
  吐鲁番地区中等职业技术学校新疆维吾尔自治区吐鲁番地区838000