贵州电子信息职业技术学院实训中心电工电子与控制 · 虚拟仿真
元件 + 指南esc

计数器(4 位)

使用本地实验舱固定位宽的 4 位二进制加计数器进行模 16 计数。EN(使能)=1 时在 CLK(时钟) 上升沿递增,CLR(清零)=1 时异步清零。

概述

本地实验舱 计数器是固定 4 位的无符号向上计数器,只能递增计数,从十进制 0 至 15(二进制 0000 至 1111),随后回绕至 0。LD(装载) 为保留引脚,目前不执行并行装载。

本地实验舱 的确切实现

方向 索引 引脚 作用
输入 0 CLK 上升沿时钟。
输入 1 CLR 高电平有效的异步清零。
输入 2 EN 高电平有效的计数使能。
输入 3 LD 保留;目前无作用。
输出 0–3 Q0–Q3 当前计数值;Q0 为最低有效位(LSB)。
输出 4 CY 当前计数值为 0xF 时为 HIGH(高电平)。

逻辑与时序

  • CLR 具有优先权,且无需时钟边沿。
  • 计数值、Q0–Q3 和 CY 初始均为 LOW(低电平)。
  • CY 是终值计数电平,不是独立的回绕脉冲。计数值为 0xF 时,CY 为 HIGH;下一个使能有效的上升沿使计数回绕后,CY 恢复为 LOW。
  • 由于没有并行数据输入,LD 无法装载数值。
  • 该元件不能向下计数,也没有 OE(输出使能) 引脚;所有输出始终处于驱动状态。

典型用途

计数器可用于模 16 事件计数、地址序列、时钟分频和简单状态时序控制。

运行时参考

端子 方向
CLK 输入
CLR 输入
EN 输入
LD 输入
Q0 输出
Q1 输出
Q2 输出
Q3 输出
CY 输出

新放置元件的输出初始状态按上方输出端子顺序排列为:00000。四态符号为 0、1、X(主动驱动的未知态)和 Z(高阻态)。默认传播延迟:2 ns(仿真时间)。

学习路径

前置知识

常见问题

二进制计数器如何工作?

数字逻辑实验舱的 4 位计数器在 EN=1 时于每个 CLK 上升沿递增,并从 1111 回绕至 0000。高电平有效的 CLR 为异步输入,LD 为保留引脚,Q0–Q3 始终驱动输出,计数值为 15 时 CY 为 HIGH。

本地实验舱 封装好的 4 位计数器是脉动计数器吗?

内部各级既不对外暴露,也不单独建模时序;该元件在上升沿原子性地更新四位计数值。要观察脉动传播行为,请用多个触发器搭建级联电路。

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