Čítače slouží k počítání taktovacích impulsů. S každým taktovacím impulsem se obsah čítače zvětší o jedničku.

Asynchronní čítač

Princip funkce asynchronního čítače:

Ke změně logické hodnoty klopného obvodu dochází při přechodu předchozího klopného obvodu (v tabulce výstupu s nižší vahou) z log. 1 do log. 0. Protože se překlopení jednoho odvozuje od překlopení druhého, překlápějí postupně.

Principiální schéma asynchronního čítače:

1. Výstup prvního klopného obvodu překlápí při každé sestupné hraně taktovacího impulsu na vstupu čítače.

2. Výstupy dalších klopných obvodů překlápí vždy, když klopný obvod před nimi přechází z log. 1 do log. 0.

Postupné překlápění klopných obvodů vytváří nesprávné (tzv. hazardní) stavy a způsobuje zpoždění činnosti čítače.

Časový diagram průběhu čítání asynchronního čítače:

Na diagramu jsou patrné potenciálně nebezpečné tzv. "hazardní" stavy.

Synchronní čítač

Princip funkce synchronního čítače:

Ke změně logické hodnoty klopného obvodu dochází, pokud je na všech předchozích klopných obvodech log. 1 (v tabulce všechny výstupy s nižší vahou). Protože se překlápění klopných obvodů odvozuje z okamžitého stavu předchozích klopných obvodů, překlápí všechny najednou při aktivní hraně taktovacího impulsu.

Principiální schéma synchronního čítače:

1. Výstup prvního klopného obvodu překlápí při každé vzestupné hraně taktovacího impulsu na vstupu čítače.

2. Výstupy dalších klopných obvodů překlápí vždy, když jsou všechny klopné obvody před nimi nastaveny na hodnoty log. 1.

Časový diagram průběhu čítání synchronního čítače:

Na diagramu je patrné, že synchronní čítač nemá hazardní stavy.

Porovnání asynchronního a synchronního čítače:

Pomocí tabulek dvojkových čísel je možné si ověřit, že oba postupy vedou teoreticky ke stejnému výsledku. Přesto je mezi nimi významný rozdíl:

Asynchronní čítač je jednoduchý, ale při postupném překlápění za sebou zapojených klopných obvodů dochází ke sčítání zpoždění jednotlivých klopných obvodů. Navíc přechod mezi některými čísly probíhá přes hazardní stavy (na krátkou dobu se vyskytující nesprávná čísla). Je tedy pomalejší.

Synchronní čítač je sice složitější, ale zato je díky současnému překlápění všech klopných obvodů rychlejší a nedochází u něho k hazardním stavům způsobeným postupným překlápěním klopných obvodů.

Obousměrný čítač s předvolbou: 74193

Pod označením 74193 se vyrábí dvojkový synchronní vratný čítač s předvolbou. Každý směr čtání má u tohoto obvodu samostatný vstup taktovacích (tj. počítacích) impulsů.

Přichází-li impulsy na vstup CU (Count Up) a vstup CD = 1, počítá čítač nahoru. Pokud přichází na CD (Count Down) a CU = 1, počítá dolu. Reaguje na vzestupnou hranu. Pro nastavení čítače pomocí předvolby musíme přivést na negovaný L log. 0. Nulování provádíme připojením log. 1 na vstup R.

Negovaný CA (Carry Output) je přenos při čítání vpřed a negovaný BO (Borrow Output) je přenos při čítání zpět.

Kaskádní asynchronní řazení čítačů 74193