カウンタIC

今回はロジックICの中で数をカウントする「カウンタIC」について紹介します。


◎カウンタとは

デジタル回路（マイコンも含む）は基本的には「クロック」を基準にして動作しています。
クロックとは図１のようなパルス信号です。（矩形波）


　　　　　　　　　　　　　　図１


カウンタはこのクロックの数を数えることが出来ます。
原理図を図２に示します。


　　　　　　　　　　　図２

CLKは入力端子で、これにパルスを加えると、QA、QB、QC、QDに出力が出てきます。

この出力は図３のように、
　CLK無し　→　すべて「L」
　CLKの立下り　→　QAが変化
しています。

また、QB,QC,QDは

　QAの立下り　→　QBが変化
　QBの立下り　→　QCが変化
　QCの立下り　→　QDが変化

のように動作しています。

３　バイナリ・アップカウンタ


　
表１にQA〜QDのパターンを示します。
これは、2進法で表現されていて、表１の「CLK欄」の数字は10進法で表現した数字です。





例えば、
0000 → 10進で「0」
0001 → 10進で「1」
0010 → 10進で「2」
・・・
1111 → 10進で「15」

と対応し、CLKの数をカウントしています。

表１のカウントパターンを
「バイナリ(2進）カウンタ」と言います。


◎カウンタの応用例

カウンタを応用して「LEDを順送り点灯」させる例を紹介します。カウンタIC「74HC4017」は
図４のようにクロックが入る毎にQ0〜Q9の出力で、どれか1つが「H」になります。

したがって、この各出力にLEDを接続すれば、「LEDの順送り点灯」になります。
クロックは、この例では「シミュット・トリガ・インバータ」の74HC14を用いた発振回路を用いています。
VR1を調整することにより発振周波数が変化しますので、これにより、LEDの点灯速度を可変する
ことができます。

　　　　　　　　　　　　　　　　　図４　74HC4017のタイミングチャート