タイマとカウンタ

表記や数え方は、人類文明の基本的な考え方の一つである。数学の起源とされることも多い。文明が進歩するにつれて、数え方も変わってきた。しかし、明らかに人間の能力を超えていたため、自動化する方法が考案された。

産業革命により、新しい機械に組み込むための機械式計数器が開発された。20世紀以降、電子技術による機械が開発されると、タイマーやカウンターも電子デバイスで簡単に実現できるようになった。

カウンターの詳細については

クロック信号に関連する特定のイベントの数をカウントするように設計された論理回路をデジタルカウンタと呼びます。カウンタとは、フリップフロップを構成要素とする順序論理回路である。

最も単純なタイプは、JKトリガ**を用いた非同期カウンタです。JKフリップフロップの出力を次のフリップフロップのクロックとして使用するため、パルス数が増えるにつれて各フリップフロップが有効になるリップル効果が発生するのです。これにより、クロック信号が続いている間、カウンターはカウント数を維持することができます。この機能から、これらのカウンタはリップルカウンタとも呼ばれ、フリップフロップは異なる位置（データビットの変化）でセットまたはリセットされるため、非同期カウンタとも呼ばれます。

カウンタは、カウンタの各トリガでデータビットが同じ瞬間に変化するように設計することができます。このようなカウンタは同期カウンタと呼ばれ、この機能を実現するために共通のクロックを共有します。10進カウンタは、上記の2つのカウンタを応用したもので、レジスタに9のビット構成が存在すると、フリップフロップまたはレジスタのカウントがリセットされます。インクリメンタル／デクリメンタルカウンターでは、カウントは昇順または降順になります。リングカウンタは円形のシフトレジスタで構成され、最後のシフトレジスタの出力が最初のレジスタへの入力として供給されます。

タイマーの詳細はこちら

クロックパルスなどの時間間隔をカウントするためのカウンターを設定することができます。例えば、500msのデューティサイクルのクロックパルスは、1周期で1秒をカウントする。

あらゆる機器において、時間を管理することは重要であるため、ほとんどの電子機器にはハードウェアのタイマーが搭載されています。コンピュータでは、ハードウェアのタイマーを内蔵し、それ以外の用途では、基本的なハードウェアのタイマーをベースにソフトウェアのタイマーを整備している。

もう一つの特殊なタイマとして、ウォッチドッグタイマがある。これは、故障や障害、システムのハングアップを検出するたびに、対応するシステムをリセットするタイマである。

タイマとカウンタの違いは何ですか？

-カウンターは、特定のイベントが発生した回数を記録する装置である。現代のアプリケーションでは、カウンターは電子デバイスをベースにしており、カウンターに供給される電気パルスの数を記録するシーケンシャルな論理回路である。