74LS160实现任意进制计数器的设计

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  [摘要] 目前常见的计数器芯片有十进制、十六进制、七位二进制、十二位二进制、等几种,当需要其他进制的计数器时,只能用已有的计数器芯片经过外电路的不同连接方式实现。
  [关键词] CT74LS160 置数法 置零法 串行进位 并行进位
  [中图分类号] TN492 [文献标识码] A [文章编号]
  假设已有 进制计数器,需要得到 进制计数器。则会出现 和 两种可能的情况。下面分别讨论两种情况下CT74LS160构成任意进制计数器的方法,CT74LS160为集成四位同步十进制加法计数器,具有异步置零和同步置数功能。
  1. 的情况
  在 进制计数器的顺序计数过程中,若设法使之跳越 ~ 个状态,就可以得到 进制计数器。一片74LS160最多可以构成十进制计数器,即 ,可以利用置零法和置数法实现任意 ( )进制计数器。
  下面以构成六进制计数器即( )为例,分别利用CT74LS160置零法和置数法来实
  现。
  图1(a)为CT74LS160异步清零法实现六进制计数器。74LS160为异步清零,当计数器从全
  零状态开始计数,计入6个脉冲时,经门 译码产生 低电平信号立刻将74LS160置零,于是便得到了6进制计数器。
  图1(b)为CT74LS160同步置数法实现六进制计数器。74LS160为同步置数,当计数器从全零状态开始计数,然后将电路的“5”状态经门 译码产生 信号,在下个计数脉冲(第6个计数脉冲)到达时,将0000置入74LS160中,于是便得到了6进制计数器。
  2. 的情况
  当 时,必须用多片 进制计数器组合起来,才能构成 进制计数器。CT74LS160构成 进制计数器,如果 ,则需要多片CT74LS160联接起来用。各片之间(或称为各级之间)的连接方式有串行进位方式、并行进位方式、整体置零方式和整体置数等四种方式。
  2.1 串行进位或者并行进位
  若 可以分解为两个小于 的因数相乘,即 (并且有 ),则可采用串行进位方式或并行进位方式将一个 进制计数器和一个 进制计数器连接起来,构成 进制计数器。
  在串行进位方式中,以低位片的进位输出信号作为高位片的时钟输入信号。在并行进位方式中,以低位片的进位输出信号作为高位片的工作状态控制信号(计数的使能信号),两片的CP输入端同时接计数输入脉冲。
  下面利用两片74LS160接成50进制计数器为例,本例中 ,分解后取 、 。
  图2所示电路是并行进位方式的接法。以第⑴片的进位输出CO作为第⑵片的EP输入,每当第⑴片计成9(1001)时CO变为1,下个CP信号到达时第⑵片为计数工作状态进行加1计数,而第⑴片计成0(0000),它的CO端回到低电平。第⑴片的EP和ET恒为1,始终处于计数工作状态。
  图3所示电路是串行进位方式的连接方法。两片74LS160的EP和ET恒为1,都工作在计数状态。当第⑴片计成9(1001)时CO变为1,经反相器后使第⑵片的CP端为低电平。下个计数输入脉冲到达后,第⑴片计成0(0000),它的CO端回到低电平,经反相器后使第⑵片的输入端产生一个正跳变,于是第⑵片加1,在这种接法下两片74LS160不是同步工作的。
  2.2 整体置零方式或整体置数方式
  当 为大于 的素数,不能分解成 、 时,必须采取整体置零方式或整体置数方式构成 进制计数器。
  下面利用两片74LS160接成29进制计数器为例。因为 是一个素数,所以必须用整体置零法或整体置数法构成29进制计数器。
  图4是整体置零方式的接法。首先将两片74LS160以并行进位方式连成一个100进制计数器。当计数器从全零状态开始计数,计入29个脉冲时,经门 译码产生 低电平信号立刻将两片74LS160同时置零,于是便得到了29进制计数器。
  图5是整体置数方式的接法。首先将两片74LS160以并行进位方式连成一个100进制计数器。当计数器从全零状态开始计数,然后将电路的“28”状态经门 译码产生 信号,在下个计数脉冲(第29个计数脉冲)到达时,将0000同时置入两片74LS160中,于是便得到了29进制计数器。
  参考文献:
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