在前一节中，我们查看了异步计数器回想一下异步计数器是什么。这是一个计数器，记住，我们有一个时钟脉冲进来这个时钟脉冲同时被输入到给定电路中的所有触发器中所有触发器在同一时刻改变状态。使用异步计数器，他们…而异步只是意味着它们彼此不同步。它们的工作方式是这样的我们有时钟脉冲。时钟脉冲进来了，有了这个，它就不会移动了。这里的这条线是逻辑分析器用来显示它的。唯一的输入是这个第一个触发器，而这个触发器是这个时钟，当它改变状态时，Q输出被输入到下一个触发器的下一个时钟输入。它会导致这个改变状态，所以这里会有一个状态的改变它会传送给下一个然后这里会有一个状态的改变它会传送到下一个。这有点像多米诺骨牌，一个倒下，它们就会按顺序倒下。
这些……他们做得很好。这真的没有什么问题，除了在更高的频率，它们会成为问题，这是由于所谓的传播延迟。传播延迟，你们的课本之前提到过，我当时没有提到但我现在会提到传播延迟是信号从输入到输出的时间。现在我们通常认为这是瞬间的，因为它是如此迅速，但实际上，它确实需要一定的时间。通常以纳秒为单位;你可能有一个门从输入到输出只有3纳秒，这不是很长。
但是，如果在这种情况下有三个人字拖那么它就会跳到9纳秒;传播延迟，也就是所谓的从输入时间到最后输出时间的延迟在这种情况下，是9纳秒。如果我们有一个大的电路，假设我们有20到30个连续的触发器，然后突然纳秒开始计数。如果我们有一个高频输入…有一种非常真实的可能性，你开始发送脉冲，在你到达周期结束之前，在它完全被计时之前，一个新的周期正在发生。在这种情况下，您可能会丢失计数，这可能会成为问题。由于这个原因，各种异步计数器实际上更流行。
现在，我们不打算详细讨论我们在前一个电路中做的，寻址计数。我们现在要做的是…我想提一下……这实际上是频谱分析仪的显示这是三个计数器的显示。我们得看看……这是C B和A的输入这是下面的时钟。让我们来看看这个是怎么算的，因为这个…我们之前看到的是一个向上的计数器。这实际上就是我们所说的下行计数器。这是从特定值开始倒数的东西。 In this one if we look at the inputs here, we'll see we have a low, low, low ... that would be zero and then when it resets, it jumps up to a high, high, high that would be seven and then here we have a high, high, low which would be six and then a high, low, high, which would be five and then four, three, two, one and at this point we're at three lows and then here we reset to seven. This is a down counter and if you want to do the simulation on this, look at it a little bit closer, it is a circuit 15 underline 29.
集成计数器非常常用，它们有许多不同的配置和许多不同的计数序列。他们将包括二进制计数以及B, C, d二进制计数器-你知道计数顺序-你会有0 0，然后你会有1，然后你会有2，这就是它用二进制显示的方式。如果你理解二进制，这是很好的。有一次，我的一个学生做了一个二进制时钟，它以二进制显示，看起来很有趣。如果他想知道是什么时间，这是相当有挑战性的，因为他有一个小时，分和秒的LED显示屏，但它都是0和1所以这是一个相当笨拙的时钟，虽然它很有趣。
这个B C D，这是二进制编码的小数，那么它会做什么呢。你会得到所有的二进制计数。它所做的是用小数表示，这样更容易理解。现在，这个特殊的设备，这是一个积分计数器。通过集成，他们的意思是你有一个单芯片这个单芯片可能包含40 50 100个Flip Flops这些都在一个芯片上。而不是这个长电路有20或30个触发器和和门或门等等，你只是有一个集成芯片做同样的事情。你不会看到所有的Flip Flops，但你只要把它插上就可以了。在这种情况下，我们有一个信号…一个信号发生器的输入和我们的输出是简单的。这里是4位。
在下一个屏幕上…我们看到这是同一个电路这是输出的显示结果。现在回忆…我们之前提到过计数器是如何计数的但是它们计数的方式是通过分频的方式。顺便说一下，这是计数器的另一种常用用法。在这个特殊的例子中我们有一个32兆赫的输入输出是16 8 4和2。这样的系统通常用于计算机计时系统。这只是一个例子，你有一个给定的频率，计算机在这个频率上工作然后你需要各种总线的低频率。通常情况下，您希望总线同步在一起，但它们以较低的速度运行。这是一种实现不同频率同步的方法。 Anyway, that is another use for frequency division in computers.
这是一个学生项目。有个叫布莱恩·诺顿的同学之前在我班上他做了一个学生项目。就在这里。我们开玩笑地称它为布莱恩的炸弹，因为它看起来像某种爆炸装置。这里有读数，这个东西会倒计时或计数。这是相当…你可以做很多不同的计数序列。他在这里有一些联系，你可以把这些联系起来。在数数的最后，你必须做点什么。最常见的是触发警报或触发某种类型的，不是炸弹。 Anyway, we're kidding him about it because it did work like a bomb. Anyway, this is a device - a sophisticated device that utilized counters. Then you had several integrated counters built within this device.
最后一个电路是a状态机。这个状态机使用Flip Flops。它是一个三输入系统。如果正确的顺序输入电磁阀将激活授予访问。这里我们有这个电路。你会注意到在最左边，我们有开关S1 S2 S3在裂缝序列中，它进入这里，然后这个螺线管会激活它。在本例中，它可以是授权访问。
布林克斯家庭安全系统的启动和关闭都有一个类似的系统。如果你看过布林克斯系统公司，他们有一个键盘。为了打开它们，您输入三个值，如果您想禁用它们，您输入三个值。在这个特殊的电路中，只要你按下这个键这里的小LED就会被激活。我们不讨论这个的理论。这个特殊的电路在你的电路包里，但我想邀请你去玩它，它确实利用了几个Flip Flops。
好吧。在这一节中，我们将结束对计数器的讨论。我们以这个状态机结束。我们看了学生项目。我们研究了频率划分的概念，我们讨论了集成计数器，这可能是最常见的构建块，就在今天，你会用它来构建计数器。然后我们看了异步计数器，结束了对计数器的讨论。
视频讲座由蒂姆Fiegenbaum在北西雅图社区学院
