Zähler

Verwendet man ein D-Flip-Flop und verbindet seinen invertierten Ausgang /Q mit dem Eingang D,

Teiler aus D-Flip-Flops

so hat das D-Flip-Flop folgendes Verhalten: bei jedem Impuls am Takteingang kippt der Ausgang Q in den jeweils anderen Zustand:

Man erkennt, dass der Ausgang Q seinen Zustand nur halb so oft ändert wie der Eingang CK. Die Frequenz des Eingangssignals wird also durch zwei geteilt. Man kann nun mehrere D-Flip-Flops in dieser Art hintereinanderschalten (s. nächste Abb.) und erhält damit einen mehrstufigen Teiler.

Mehrstufiger Teiler aus D-Flip-Flops

Verfolgt man die Zustände der Ausgänge Q₀-Q₃, so bekommt man folgende Tabelle:

Fasst man die vier Ausgänge als vier Stellen einer binären Zahl auf, so sieht man, dass der gezeigte Teiler fortlaufend von 0 bis 15 zählt und dann wieder bei 0 beginnt. Man kann nun durch ein paar zusätzliche Gatter diesen Zähler dazu bringen, dass er nur von null bis neun, also dezimal zählt. Dazu wird das binäre Muster von zehn (1010) mit einem NAND-Gatter abgefragt und falls es auftritt, wird der Zähler auf Null zurückgesetzt.

Dezimalzähler durch Rückkopplung

Da der Zähler eine sehr häufig benötigte Komponente darstellt, werden Zähler als integrierte Schaltkreise angeboten. Bei Zählern unterscheidet man zwei Typen: Die synchronen Zähler ändern den Ausgangszustand alle gleichzeitig mit dem Taktsignal, asynchrone Zähler tun dies nicht. Das kann besonders bei Verwendung des Zählers zur Adressierung zu unangenehmen Konsequenzen führen, da die Durchlaufzeit bei langen Flip-Flop-Ketten sehr groß wird. Asynchrone Zähler werden im Englischen auch als 'ripple carry counter' bezeichnet. Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht zu verfügbaren Zählern.