什么是柜台？
计数器是一种可以根据特定事件发生多少次来对任何特定事件进行计数的设备。在数字逻辑系统或计算机中，此计数器可以根据时钟信号计数并存储发生任何特定事件或过程的时间。计数器最常见的类型是具有单个时钟输入和多个输出的顺序数字逻辑电路。输出代表二进制或二进制编码的十进制数。每个时钟脉冲增加或减少数字。
同步计数器
同步通常是指根据时间与他人协调的事物。同步信号以相同的时钟速率发生，并且所有时钟都遵循相同的参考时钟。
在异步计数器的上一教程中，我们已经看到该计数器的输出直接连接到下一个后续计数器的输入并构成一个链系统，并且由于该链系统，传播延迟出现在计数阶段并产生计数延迟。在同步计数器中，所有触发器的时钟输入使用相同的源并同时创建相同的时钟信号。因此，同时使用来自相同源的相同时钟信号的计数器称为同步计数器。
同步递增计数器
在上图中，显示了基本的同步计数器设计，即同步递增计数器。甲4位同步向上计数器从0开始（0000二进制）和增量进行计数或向上计数到15（1111在二进制），然后通过获取复位开始新的计数周期。它的工作频率远高于相同范围的异步计数器。而且，仅因为所有触发器或计数器级都在并行时钟源中，并且时钟同时触发所有计数器，所以同步计数器中没有传播延迟。
外部时钟以并行方式直接同时直接提供给所有JK触发器。如果看到电路，则第一个触发器FFA是该4位同步计数器中最低有效位，它通过J和K引脚连接到Logic 1外部输入。由于此连接，逻辑1信号上的HIGH逻辑会在每个时钟脉冲上更改第一个触发器的状态。
下一阶段，第二触发器FFB，J和K的输入引脚连接在第一触发器的输出两端。对于FFC和FFD，两个独立的AND门在它们之间提供必要的逻辑。这些“与”门使用前一级触发器的输入和输出创建逻辑。
我们可以通过使每个触发器根据所有先前触发器的输出是否为逻辑高电平来改变其状态来创建异步计数器中使用的相同计数序列。但是在这种情况下，不会因为所有触发器都被同时计时而产生纹波效应。
同步递减计数器
AND部分的变化很小，并且使用JK触发器的反相输出，我们可以创建Synchronous Down Counter。一个4位同步递减计数器从15（二进制1111）开始计数，然后递减或向下计数到0或0000，然后它将通过复位来开始一个新的计数周期。在同步递减计数器中，与门输入被更改。第一个触发器FFA输入与先前的同步向上计数器中使用的输入相同。与其直接将第一个触发器的输出馈送到下一个随后的触发器，我们使用的是反相输出引脚，该引脚用于在下一个触发器FFB上提供J和K输入，还用作AND上的输入引脚。门。与前面的电路相同，两个“与”门为接下来的两个触发器FFC和FFD提供必要的逻辑。
同步计数器时序图
在上图中，显示了触发器之间的时钟输入和输出时序图。在每个时钟脉冲上，同步计数器顺序计数。四个输出引脚上的计数输出从0到15递增，对于4位同步递增计数器，从二进制0000到1111。在15或1111之后，计数器重置为0或0000，并以新的计数周期再次计数。
对于反向输出跨过“与”门连接的同步递减计数器，将发生完全相反的计数步骤。计数器从15或1111开始计数到0或0000，然后重新启动以开始新的计数周期，然后再次从15或0000开始计数。
4位同步十年计数器
与异步计数器一样，十进制计数器或BCD计数器可以通过级联触发器来计数，计数可以为0。与异步计数器一样，它也将具有模数或MOD编号的“除以n”功能。我们需要增加同步计数器的MOD计数（可以处于Up或Down配置）。
这里是4位同步十年计数器电路是shown-
上面的电路是使用同步二进制计数器完成的，该计数器产生从0到9的计数序列。实现所需状态序列的附加逻辑并将该二进制计数器转换为十进制计数器（以10为基数，十进制）。当输出达到计数9或1001时，计数器将重置为0000，然后再次计数到1001。
在上述电路中，“与”门将检测到计数序列达到9或1001，并从左侧FFC更改第三个触发器的状态，以在下一个时钟脉冲时更改其状态。然后，计数器重置为000，并再次开始计数，直到达到1001。
如果我们更改AND门的位置，则可以从上述电路中制成MOD-12，它将计数12个状态，从0（二进制为0000）到11（二进制为1011）然后重置为0。
触发脉冲相关信息
边沿触发触发器有两种类型，正向或负向。
当时钟输入将其状态从逻辑0更改为逻辑1时，正沿或上升沿触发器仅计一个步，即逻辑低至逻辑高。
另一方面，当时钟输入将其状态从逻辑1更改为逻辑0（即逻辑高至逻辑低）时，负沿或下降沿触发器仅计一步。
纹波计数器使用下降沿或下降沿触发的时钟脉冲来改变状态。其背后是有原因的。一个计数器的最高有效位可以驱动下一个计数器的时钟输入，这将使计数器级联在一起的机会更加容易。
同步计数器提供执行计数器引脚相关应用的输入引脚。因此，电路内部没有传播延迟。
同步计数器的优缺点
现在我们熟悉了同步计数器，以及异步计数器和同步计数器之间的区别是什么。同步计数器消除了到达异步计数器的许多限制。
同步计数器的优点如下：
- 它比异步计数器更容易设计。
- 它同时起作用。
- 没有与此相关的传播延迟。
- 计数序列通过逻辑门控制，错误几率更低。
- 比异步计数器运行更快。
尽管有很多优点，但使用同步计数器的一个主要缺点是它需要执行许多额外的逻辑。
同步计数器的使用
很少使用同步计数器的应用程序-
- 机器运动控制
- 电机转速计数器
- 旋转轴编码器
- 数字时钟或脉冲发生器。
- 数字手表和警报系统。