電機二仁
06
吳清暘
正反器種類及其基本應用電路。
計數器
計數器由正反器構成，
可以記錄狀態的變遷，
或可說是正反器隨時脈的變
化次數做故定狀態的循環。
計數器以正反器狀態改變是否與
計數時脈同步來區分，可分為同步計數
器與非同步兩種，若以計數狀態的呈
現又可分為2n模(狀態
)及非2n模兩種
漣波計數器(非同步計數器)
漣波計數器是一種非同步計數器，基本結構是由T型正反器推動下一只T型正反器產生計數狀態。
2N模漣波計數器
如圖(10.2-1)所示，每一只正反器均由J-K正反器接成T型正反器，Q0的狀態隨著計數脈波(Pulse)的負緣交變一次，Q1的狀態隨著Q0的負緣交變一次，Q2的狀態隨著Q1的負緣交變一次，Q3的狀態隨著Q1的負緣交變一次，4個正反器的變化組合為24個狀態，故稱為2n模計數器。
從圖10.2-2可知，若將某連續脈波由Ck端輸入，在Q3 端的輸出頻率將是Ck端的1/16倍，所以計數器在這種應用場合又可稱為除頻電路。
非2n模漣波計數器
非2n模漣波計數器利用了正反器清除(clear)或預置(Preset)接腳的功能，當一個上數計數器為N模時，我們就可以檢測第N+1個狀態到來時，將所有正反器的啟始狀態重新設定，例如一個除12(非2n)模漣波上數計數器(圖10.2-7)，計數狀態為0~11，第N+1個狀態為12，所以12(11002) 狀態發生時將產生正反器清除使計數狀態等於0，對於下數計數器則可使用預置和清除回到較大的數。
同步計數器
同步計數器結構上與漣波計數器最大的不同，就是同步計數器中所有正反器的時脈輸入端(Ck)都接在一起，而且必然是計數脈波的輸入端，這意味著當計數脈波發生時，所有正反器將同步反應輸出狀態。
2n模同步計數器
2n模同步計數器的結構有一個簡單的脈絡可循，我們以16模同步計數器為例，分幾個步驟來說明2n模同步計數器的形成。
非2n模同步計數器
任何一種同步計數器都可以用圖10.2-9的結構來完成，2n模同步計數器從狀態表中可以輕易的歸納出變化的規則，但是非2n模同步計數器就不是這麼容易了，此時我們可以經由邏輯推理一步一步的找出圖10.2-9中組合邏輯的電路，大功即算告成。
環式計數器
N模環式計數器
N模環式計數器需要N個正反器，圖10.3-1是一個4模環式計數器，以J-K正反器接成了D型正反器型態，當啟始設定開關按下時，僅有Q0預置為1，其餘正反器被清除為0，當啟始設定放開後，每送一個脈波，將依1000→0100→0010→0001再回到1000的狀態循環，故稱為環式計數器。
2N模強森計數器
若將環式計數器最後一級反向接回第一級正反器輸入端，則計數模態(M)=2×正反器個數(N)，稱為2N模強森(Johnson)計數器，以圖10.3-2為例的計數狀態為
奇數模強森計數器
若將2N模強森計數器末端正反器的回授線提前到前一級正反器，則計數模態(M)=2×正反器個數(N)-1，稱為奇數模強森計數器或2N-1模計數器，圖10.3-3為4個正反器的奇數模強森計數器，與2N模強森計數器相比少掉了1111這個狀態。
