Counter   카운터, 계수기

1. [논리회로]  카운터

  ㅇ 2 이상의 플립플롭으로 구성되어,
     - 매 입력 펄스 마다, 미리 정해진 순서대로, 상태가 주기적으로 변하는,
     - 순서논리회로 또는 레지스터

  ㅇ 용도 : 계수(計數), 타이머, 주파수 분주기, 주파수 계수기 등
     - 발생 횟수를 세거나, 동작 순서를 제어(순서제어)하기 위한, 타이밍 신호 생성에 적합


2. [논리회로]  카운터 구분  :  (클럭 펄스의 인가 방식에 따라 비동기식, 동기식으로 구분됨)

  ㅇ 비동기식 카운터 (리플 카운터)
     - 클록 펄스에 모든 플립플롭이 동기화되지 않으며 동작함
     - 특징
        . 단점 : 각 플립플롭을 통과할 때 마다 지연시간이 누적됨 (고속 동작에는 부적합)
        . 장점 : 동작 및 논리회로 구성이 단순하고, 구현 용이

  ㅇ 동기식 카운터 (병렬 카운터)
     - 클록 펄스에 모든 플립플롭이 동시에(병렬로)/동기화되어 동작함
     - 특징 : 복잡한 제어 회로 필요하지만, 고속 계수 가능

         


3. [논리회로]  카운터 구분  :  (시프트 카운터 유형, `1`의 위치가 순환되는 형태로 구분됨)

  ※ 다단 플립플롭 구성하에 단지 하나의 `1` 상태가 순환되는 형태
     - 특수한 형태의 시프트 레지스터

  ㅇ 링 카운터 (Ring Counter) 
     - 최종단 플릡플롭 출력(Q)이 처음단 플립플롭 입력으로 단순 피드백 결합됨
        . N개의 상태를 가지며, 정확히 N개의 클럭 주기 후 다시 초기 상태로 돌아옴
     - 특징 : 각 상태 마다 각각의 출력이 나타나므로, 디코딩 회로 불필요

         

     * [참고]  일정 순서로 신호의 전달,처리 후에, 출력이 다시 입력으로 되돌아가는 루프 구조
        . 링 카운터 : 정해진 순서로 상태를 반복해야 할 때 주로 사용하는 카운터
        . 링 발진기 : 홀수 개 인버터를 직렬 연결한, 출력이 입력으로 되돌아가는 루프순환형 발진기
        . 링형 토폴로지 : 네트워크 구성에서 노드들을 순환형으로 연결한 형태

  ㅇ 존슨 카운터 (Johnson Counter)
     - 보수 출력 피드백 사용 → 상태 수 2배 증가
        . 최종단 플립플롭 보수 출력(Q')을 처음단 플립플롭 입력으로 단순 피드백 결합됨
     - 특징 : 링 카운터에 비해 상태 수가 2배 증가


4. [논리회로]  카운터 기타 구분

  ㅇ Modulo-n 카운터
     - N개의 상태를 반복하는 카운터. 즉, 최대 N개까지 계수(計數) 가능
        . 例) 2진 카운터, 10진 카운터 등

  ㅇ BCD 카운터
     - 0 ~ 9 계수 후 리셋, 4 비트 출력
        . 펄스,사건 등을 계수하고,
        . 그 결과를 10진 숫자 형태로 나타냄          ☞ BCD 코드, BCD 비동기식 카운터 등 참조
     - 응용 : 디지털 디스플레이 장치에서 사용
        . BCD를 7 세그먼트 디스플레이로 변환하는 등