Comprendre les compteurs binaires 4 bits

En examinant une séquence de comptage binaire à 4 bits — de 0000 à 1111 — un motif clair émerge dans la façon dont chaque bit oscille entre 0 et 1.

Le bit de poids faible (LSB) bascule à chaque pas de comptage, tandis que chaque bit d'ordre supérieur bascule à la moitié de la fréquence de son prédécesseur. Par conséquent, le bit de poids fort (MSB) ne change qu'une fois, lors de la transition de 7 (0111) à 8 (1000).

Concevoir un compteur numérique qui produit cette séquence est direct : arrangez une chaîne de circuits diviseurs de fréquence, chacun divisant par deux la fréquence de l'impulsion carrée entrante. Les bascules J-K sont idéales pour ce rôle, car elles peuvent basculer leur sortie quand les deux entrées J et K sont hautes (1) et qu'une impulsion d'horloge arrive.

Dans une implémentation typique, les signaux A et B représentent deux bits du nombre binaire, avec A comme LSB et B comme MSB. Le compteur produira alors la séquence 11 → 10 → 01 → 00 → 11 — une parcours inverse qui satisfait quand même l'exigence de comptage.

Ci-dessous, nous approfondissons plusieurs designs de compteurs qui exploitent le mode bascule des bascules J-K.

Révision

• La fréquence d'oscillation de chaque bit dans un compteur binaire suit une progression divise-par-deux du LSB au MSB.
• Les compteurs binaires peuvent être implémentés avec des bascules J-K configurées en mode bascule (toggle).

Feuilles d'exercices connexes

• Feuille d'exercices sur les compteurs