План.
1. Визначення, основні параметри і ккласифікація лічильників.
2. Асинхронний двійковий складаючий лічильник.
3. Лічильник зворотного рахунку (віднімаючий лічильники).
4. Реверсивні лічильники.

1. Лічильником називається послідовнісний пристрій, призначений для рахування вхідних імпульсів та фіксації їх числа в двійковому коді.
В цифрових схемах лічильники можуть виконувати наступні мікрооперації над кодовими числами:
1) встановлення в початковий стан(запис нульового коду);
2) запис вхідної інформації в паралельній формі;
3) зберігання інформації;
4) виведення інформації, що зберігається в паралельній формі;
5) інкремент – збільшення кодового числа (слова), що зберігається на одиницю;
6) декремент – зменшення кодового числа (слова), що зберігається на одиницю.

Основним статичним параметром лічильника є модуль рахунку М, який характеризує максимальну кількість імпульсів, після надходження яких лічильник встановлюється у початковий стан.
Основним динамічним параметром, що визначає швидкодію лічильника, є час встановлення вихідного коду tk , який характеризує інтервал часу між моментом надходження вхідного сигналу і моментом встановлення нового коду на виході.
Лічильники класифікуються наступним чином:
1) за значенням модуля рахунку:
- двійкові, модуль рахунку яких дорівнює цілому ступеню числа 2 (М= 2n);
- двійково-кодовані, в яких модуль рахунку може приймати будь-яке, не рівне цілому ступеню числа 2, значення;
2) за напрямом рахунку:
- сумуючі, які виконують мікрооперацію інкремента над двійковим кодом (словом), що зберігається;
- віднімаючі, які виконують мікрооперацію декремента над двійковим кодом (словом), що зберігається;
- реверсивні, виконують в залежності від значення керуючого сигналу мікро операцію інкримента чи дектемента над кодовим числом (словом), що зберігається;
3) за способом організації між розрядних зв’язків:
- лічильники з послідовним переносом, в яких перемикання тригерів  розрядних схем здійснюється послідовно один за другим;
- лічильники з паралельним переносом, в яких перемикання тригерів  розрядних схем здійснюється одночасно по сигналу перенесення;
- лічильники з комбінованим послідовно-паралельним переносом, при якому застосовуються різні комбінації способів перенесення.

2. Асинхронний двійковий лічильник являє собою сукупність послідовно з'єднаних тригерів (D - або JK), кожний з яких асоціюється з бітом у двійковому представленні числа. Якщо в лічильнику m тригерів, то число можливих станів лічильника дорівнює 2m, і, отже, модуль рахунку М також дорівнює 2m. Рахункова послідовність у двійковому складаючому лічильнику починається з нуля і доходить до максимального числа (2m-1), після чого знову проходить через нуль і повторюється. У двійковому віднімаючому лічильнику, послідовні двійкові числа перебираються у зворотному порядку, і при повторенні послідовності максимальне число слідує за нулем.
Розглянемо двійковий складаючий  лічильник за модулем рахунку М=16, реалізований на базі JK-тригерів (ри. 23.1).

Рисунок 23.1. – Структурна схема послідовного чотирьох розрядного лічильника на JK - тригерах

Як видно з риисунку, синхронізуючі входи всіх тригерів, крім крайнього лівого (Т1), з'єднані з виходами попередніх тригерів. Тому стан тригера змінюється у відповідь зі зміною стану попереднього тригера.
З таблиці переходів лічильника видно, що значення розряду в обраній позиції змінюється тоді, коли в сусідній праворуч позиції стан переходить із “1” в “0”, керування тригерами здійснюється заднім фронтом синхроімпульсів (від’ємним перепадом напруги імпульсу синхронізації).
Часова діаграма, що пояснюють роботу асинхронного складаючого лічильника наведені на мал. 23.2.

Рисунок 23.2. – Часова діаграма роботи асинхронного складаю чого лічильника.

3. На рисунку 23.3 наведена схема асинхронного трьохрозрядного двійкового віднімаючого лічильника, побудованого на базі D-тригерів. Відзначимо, що умови для зміни станів тригерів віднімаючих лічильників аналогічні умовам для складаючих лічильників з тією лише різницею, що вони повинні “опиратися” на значення інверсних, а не прямих виходів тригерів. Отже, розглянутий вище лічильник можна перетворити у віднімаючий, просто перемкнувши входи “С” тригерів з виходів Q на виходи  . Якщо в якості розрядних тригерів використовуються D-тригери, що синхронізуються переднім фронтом синхроімпульсів, то для одержання асинхронного віднімаючого лічильника входи “С” наступних тригерів з'єднуються із прямими виходами попередніх, як і в лічильнику прямого рахунку, побудованого на JK-тригерах.
Робота віднімаючого лічильника на D-тригерах наочно показана на рис. 23.4. Видно, що після нульового стану всіх тригерів, з надходженням першого синхроімпульсу вони встановлюються в стан “1”. Надходження другого синхроімпульсу призводить до зменшення цього числа на одну одиницю і т.д.

Рисунок 23.3. – Структурна схема трьох розрядного віднімаючого лічильника на D-тригерах

Після надходження восьмого імпульсу, знову, всі тригери обнуляються і цикл рахунку повторюється, що відповідає модулю М=8.

Рисунок 23.4. – Часова діаграма роботи трьох розрядного віднімаючого лічильника на D-тригерах
4. У деяких випадках необхідно, щоб лічильник міг працювати як у прямому, так і в зворотному напрямку рахунку. Такі лічильники називаються реверсивними. Реверсивні лічильники можуть бути як асинхронного, так і синхронного типу. Вони будуються шляхом застосування логічних комутаторів (мультиплексорів) в ланцюгах зв'язку між тригерами. Так, наприклад, асинхронний реверсивний двійковий лічильник можна побудувати, якщо забезпечити подачу сигналів з прямого (при складанні) або з інверсного (при відніманні) виходу попереднього JK- або Т-триггера на рахунковий вхід наступного. У випадку, коли реверсивний лічильник будується на базі D-тригерів, керованих переднім фронтом, для одержання режиму прямого рахунку варто з'єднати інверсний вихід попереднього з рахунковим входом наступного тригера.
Всі розглянуті типи лічильників можуть бути використані в цифрових пристроях “помірної” швидкодії, коли частота проходження синхроімпульсів не перевищує критичного значення, при якому час затримки встановлення тригерів останніх (старших) розрядів лічильника стає рівним із тривалістю періоду вхідних тактових імпульсів. В зв'язку з цим, асинхронні лічильники будуються на відносно невелику кількість розрядів, тому що при більшій кількості розрядів вихідні сигнали тригерів старших розрядів з'являються пізніше, ніж керуючі фронти синхроімпульсів ( що надходять на вхід першого тригера).