RCA 公司在 20 世纪 70 年代初推出了 CD4017，作为其 CD4000 COS/MOS CMOS 逻辑系列的一部分。该器件是一款 5 级约翰逊十进制计数器，采用 16 引脚 DIP 封装，具有 10 个解码输出引脚。其功能极其简单：在每个时钟上升沿，十个输出引脚中恰好有一个变为高电平，而其余九个保持低电平。
CD4017 的独热序执行特性，结合 CD4000 系列 3-18V 的供电范围和近乎零的静态功耗，使其成为无需微控制器即可构建时序逻辑的最简便方法。搭配 NE555 定时器和十个 LED，不到 20 分钟即可在面包板上搭建一个可运行的 LED 流水灯。它几乎可以肯定是业余爱好者中复刻最多的电路，至今仍由德州仪器、安森美半导体等公司批量生产。
标准的 5 位二进制计数器会循环遍历 32 个状态，而 CD4017 则采用约翰逊计数器拓扑结构。这是一种移位寄存器，其中最后一级的反相输出反馈到第一级的输入，仅通过五个触发器产生 10 个不同的状态。然而，这 10 个状态在内部经过解码，每个状态驱动其专用的输出引脚。因此无需任何外部解码器，并且在时钟输入（引脚 14）的每个上升沿，高电平有效的输出按顺序从 Q0 到 Q9 递增一位，然后循环回到 Q0。
复位引脚（引脚 15）在高电平时强制计数器返回 Q0 状态，而时钟抑制引脚（引脚 13）在高电平时冻结计数，允许外部逻辑暂停序列。引脚 12 上的进位输出在前五个状态（Q0-Q4）保持高电平，在后五个状态（Q5-Q9）变为低电平，每十个时钟脉冲完成一个完整周期。该进位输出可以驱动第二个 CD4017，从而将两个芯片级联成一个 100 状态计数器，无需额外的逻辑电路。将任意输出引脚连接到复位引脚，即可将计数器转换为 N 分频电路，N 的值可以是 2 到 9 之间的任意值。
与 CD4000B 系列的其他器件一样，CD4017 的工作电压范围为 3V 至 18V，静态电流消耗在微瓦级。传播延迟随电源电压而变化，在 15V 时约为 100ns，在 3V 时则稍慢一些。不过，速度并非其设计重点；重点在于每个状态都有其独立的引脚，并且每个引脚都可以直接驱动一个 LED。
CD4017 的典型应用是将其与工作在非稳态模式的 NE555 定时器配合使用。555 定时器产生一个连续的方波，其频率由两个电阻和一个电容设定。该时钟信号输入到 CD4017 的 14 号引脚，解码后的十个输出引脚分别通过一个限流电阻驱动一个 LED。这样就形成了一个顺序 LED 流水灯，可以通过将电阻器替换为电位器来实时调节流水灯的速度。
该电路出现在唐 · 兰卡斯特的《CMOS Cookbook》（1977 年）、R.A. Penfold 的《50 个 CMOS IC Projects》（1977 年）以及此后出版的几乎所有业余电子教程中。
变化无穷。例如，在输出端之间添加二极管转向电路，可以产生类似 " 霹雳游侠 " 的回弹扫描图案；而将输出端连接到复位引脚，则可以将序列缩短到所需的任何计数。NE555 和 CD4017 的组合目前也以预包装的焊接学习套件的形式出售，由多家供应商提供，通常售价低于 5 美元。
除了用于 LED 追逐效果器之外，CD4017 还被用作仪器仪表中的分频器、多路复用传感器输入的通道选择器以及灌溉和照明控制器的时序器。它的解码输出省去了像 CD4520 这样的二进制计数器驱动各个负载所需的组合逻辑，这在很大程度上解释了为什么 CD4017 成为业余爱好者时序电路的首选，而不是技术上更胜一筹的其他替代方案。
的确，Arduino 可以用几行代码轻松实现 CD4017 的功能，而且所需的外部元件也更少，基于 ATmega328 的开发板和 CD4017 之间的成本差异也微乎其微。然而，CD4017 仍然在生产，仍然出现在各种套件中，并且仍然是教授初学者时序逻辑的首选。
其中一个重要原因无疑是透明性。微控制器将计数过程隐藏在固件中，而 CD4017 则将其完全展现出来。每个状态都对应一个物理引脚；每次状态转换都对应一个时钟沿；所有行为都可以在原理图上清晰可见，并可通过电池和十个 LED 进行验证。无需上传线缆、IDE 或调试环境。
对于讲解计数器的工作原理而非编程方法而言，这种清晰易读的显示方式具有重要价值。诚然，CD4017 并非约翰逊计数器的发明者，也并非 CD4000 系列中最强大的计数器，但它却是最清晰易读的——正因如此，它才得以超越其设计初衷，经久不衰。
