74ls390设计任意进制计数器,基于74LS192的任意进制计数器的设计

基于74LS192的任意进制计数器的设计

【摘要】利用集成二、十进制计数器采用置数法、置零法设计任意进制计数器,分析设计方法,给出设计案例。以集成计数器74LS192为例,运用置零法和置数法设计八进制计数器和二十四进制计数器,来讲述任意进制计数器的设计原理与基本方法。

【关键词】集成计数器;任意进制计数器的设计;置数法;置零法

一、引言

数字系统中的时序电路中,使用最多的电路就是计数器,计数器不仅能用于对时钟脉冲计数,还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列以及进行数字运算等。集成计数器是运用的最为广泛的一种时序部件。集成计数器的种类非常多样,如果按计数器中数字的编码方式分类,可分为二进制计数器,十进制计数器等。集成计数器中,二进制和十进制计数器比较多见,对于任意进制计数器,通常利用现有的二、十进制计数器通过反馈清零或反馈置数来实现。任意进制计数器在控制系统中经常使用,是数字电子技术教学的重点内容之一,也是学生设计性实验的难点之一,以下就以集成计数器74LS192为例,介绍在已有的计数器基础上设计任意进制计数器的方法。

二、设计依据及举例

1.74LS192的管脚图

74LS192是同步十进制可逆计数器,它由四个主从T触发器和一些门电路组成。具有双时钟输入、清零、保持、并行置数、加计数、减计数等功能。图1为74LS192的管脚图。

图1 74LS192的管脚图

图1中:CLR是清零端,高电平有效;UP是递加计数脉冲输入端;DOWN是递减计数脉冲输入端;~LOAD是置数控制端,低电平有效;~CO是进位输出端;~BO是借位输出端。ABCD是置数端口。

2.任意进制计数器M小于N的情况

假定已有的是N进制计数器,需要得到的是M进制计数器。这时就有M小于N和M大于N两种情况。

例题为用74LS192设计一个八进制计数器:

在N进制的计数器的计数顺序中,使计数器的计数状态跳过N-M的状态,

### 使用74LS160实现N进制计数器设计方法和原理 #### 设计背景 为了满足不同的应用需求,设计人员经常需要构建特定进制的计数器74LS160是一种同步十进制加法计数器,具备清零、置数等功能,在数字电路中广泛应用。 #### 原理概述 74LS160内部结构决定了其能够按照二进制编码方式对输入脉冲进行累加计算直到达到最大值即9之后自动回滚至初始状态继续新一轮循环过程[^1]。当希望得到不同于自然十进制序列的结果时,则需借助外部控制信号配合器件本身提供的特殊功能端子完成自定义模数设定。 #### 同步清零法 对于小于等于九的任意正整数值n构成相应基数计数装置而言,最简便的方式莫过于利用芯片上的同步清除引脚(R0\*)。具体做法是在检测到当前输出刚好匹配目标上限Q=n-1的情况下发出低电平指令给该管脚从而强制使整个系统重置为全零态准备迎接下一个周期的到来;值得注意的是由于这种机制作用于上升沿触发缘故所以实际效果会延迟一个时钟节拍显现出来[^5]。 ```c // C-like pseudocode to illustrate the concept of synchronous reset for a n-count counter using 74LS160. if (current_count == desired_n_minus_one) { next_state = 0; // Reset on the next clock edge when current count reaches n-1 } ``` #### 异步加载/预设值法 另一种常用的技术手段就是通过设置LOAD*\*高有效以及同时向D0-D3施加期望初值的方式来快速跳转到指定位置进而间接达成限幅目的。此模式下只要合理安排好条件判断语句就能轻松处理大于十个单位以上的特殊情况了[^2]。 ```c // Pseudocode demonstrating asynchronous presetting with 74LS160 for creating an N-modulus counter where N > 10. if (some_condition_to_check_if_we_need_to_reset_or_set_a_specific_value) { load_high(); // Enable loading new value into the register set_data_lines(value); // Set data lines D0-D3 according to required starting point or resetting condition } else { continue_normal_operation(); } ``` #### 组合运用实例 实践中往往还会遇到更加复杂的场景比如既想要限定范围又不想丢失原有特性怎么办呢?这时就可以考虑把上述两种策略结合起来灵活应对各种状况啦! 例如要建立一个六进制(逢六归零)计算器的话我们可以在每次递增前先检查是否已经到达第五位若是则立刻执行复位动作否则正常前进一位即可[^3]。
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