論理回路：「カウンタ」は何を「カウント」するもの？

質問

論理回路の勉強をしています。
カウンタなのですが、カウンタは何をカウントするのでしょうか？
図を見ればクロックの動きによって出力Ｑの動きを表で書いたりは一応できるのですが、何をしているのかがよくわかりません。
その前のフリップフロップを勉強しているときとの違いがわかりません。

よろしくお願いします。

回答No.4

tensho08 · ベストアンサー

ひとことでカウンタといっても種類がいろいろとありますが、論理回路の入門的な教科書に載っていそうな、D-FFを多段接続した非同期バイナリカウンタ（http://homepage1.nifty.com/rikiya/software/415counter.htmlに載っているようなもの）だとすると、答えは「クロック入力の立上りの回数」になります。
各段のQ出力がそれぞれ、立上り回数の二進表現の各桁に相当します。
カウントできる数は 2^(D-FFの段数)-1 までで、これを超えると0に戻ります。

余談ですが、カウンタは単純に数を数えるだけでなく、クロック周波数の半分とか1/4の周波数のシグナルを生成するのに使うなど、いろいろと応用の効く回路ですので、しっかりと理解しておきましょう。

お礼

皆さん回答ありがとうございます。
「クロック入力の立上りの回数」というのにピンと来たのですが、クロックというのはもちろん1回に3つ分送るということは出来なくて、順番に3回立ち上がらせるのですよね？
そうすると1回分にクロックを送る時間というのは決まっているのでしょうか？そうしないと1回でいくつクロックを送ったかわからないような気がするのですが…。
あるいはそういった1回分のクロックを計るものではなくて、今までに何回クロックが送られてきたか、を記録するように使うのでしょうか？
よろしくお願いします。

回答No.3

86tarou

カウンタは何をカウントするのでしょうか？＞
そう聞かれれば、クロックの数を数えてるとしか言いようがありません。クロックの立ち上がりか立ち下がりで出力が変化すると思うのですが、それを数えてると言ってもいいでしょう。

フリップフロップを勉強しているときとの違いがわかりません。＞
カウンタはフリップフロップを複数段接続して、２進数で数を数えます。フリップフロップはカウンタ回路をマスターする準備段階だったとも言えます。

↓のページを見ると理解出来るかもしれませんよ。

参考URL：

http://laputa.cs.shinshu-u.ac.jp/~yizawa/logic2/

回答No.2

mahaze

用途によって色々です。
パルス幅をカウントしたり、画素数やデータ数をカウントしたり、時間をカウントしたり。
たとえばタイマー回路などを作るとすると、カウンタの塊りになりますね。

また、別用途としてクロックの周波数を落とす分周器としても使います。

回答No.1

GOOD-Fr

カウンタ、というのは、バイナリカウンタのことだと思いますが。
バイナリカウンタが D-FF のかたまりであることはいいですか？D-FF は論理的には JK-FF の特殊な状態です。

> その前のフリップフロップを勉強しているときとの違いがわかりません。

もともと同じものですから、大きな違いがあるわけではありません。
FF という機能の応用例のひとつがバイナリカウンタです。「数字を数えて、その数字を保持し、出力する」という機能に対して「バイナリカウンタ」という名前をつけているわけです。