4ビット2進カウンタの理解
0000から1111までの4ビット2進カウントシーケンスを調べると、各ビットが0と1の間で振動する明確なパターンが現れます。

最下位ビット(LSB)は毎カウントステップでトグルし、各上位ビットは前ビットの半分の周波数で反転します。したがって、最上位ビット(MSB)は、7(0111)から8(1000)への遷移で一度だけ変化します。
このシーケンスを生成するデジタルカウンタの設計は簡単です:入力方形波パルスの周波数を半分にする分周回路のチェーンを配置します。J-Kフリップフロップは、JとK入力が両方ハイ(1)でクロックパルスが来ると出力をトグルできるため、この役割に理想的です。


典型的実装では、信号AとBが2進数の2ビットを表し、AがLSB、BがMSB。カウンタは11 → 10 → 01 → 00 → 11という後退シーケンスを生成しますが、これはカウント要件を満たします。
以下では、J-Kフリップフロップのトグルモードを活用したいくつかのカウンタ設計を掘り下げます。
復習
- 2進カウンタの各ビット振動周波数は、LSBからMSBへ向かって2分の1進行する。
- 2進カウンタは、トグルモードに設定したJ-Kフリップフロップで実装可能。
関連ワークシート
- カウンタワークシート
産業技術