基于集成計(jì)數(shù)器的N進(jìn)制計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)與仿真
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
2．3 基于74LS161的三十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)與仿真(以十進(jìn)制數(shù)方式顯示)
計(jì)數(shù)狀態(tài)以十進(jìn)制數(shù)方式顯示，讀數(shù)方便，符合多數(shù)人的習(xí)慣。若無(wú)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160，用十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161也可構(gòu)成以十進(jìn)制數(shù)方式顯示的三十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，但設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。以下介紹一種設(shè)計(jì)方法。
1)確定級(jí)聯(lián)邏輯：共需要2個(gè)74LS161，設(shè)低位的74LS161編號(hào)為1，高位的74LS161編號(hào)為2，采用與圖2和圖3同樣的同步級(jí)聯(lián)方式，即外接脈沖同時(shí)接入高、低位2個(gè)74LS161的計(jì)數(shù)脈沖輸入端CLK。低位74LS161的計(jì)數(shù)控制端ENP和ENT都接高電平，即ENP1=ENT1=1，使其工作于計(jì)數(shù)狀態(tài)。因?yàn)橐捎檬M(jìn)制數(shù)方式顯示，則低位74LS161最大輸出狀態(tài)1SN-1=1S9=Q1DQ1CQ1BQ1A=1001，此時(shí)其進(jìn)位輸出RCO1=0，不能用于控制高位74LS161進(jìn)行計(jì)數(shù)。高位74LS161的計(jì)數(shù)控制端ENP和ENT可由低位最大狀態(tài)的非完成譯碼控制，即ENP2=ENT2=Q1DQ1A。設(shè)初態(tài)為全零狀態(tài)，每來(lái)一個(gè)時(shí)鐘，低位74LS161記一次數(shù)，狀態(tài)代碼加1，第9個(gè)時(shí)鐘到來(lái)后，高位74LS161計(jì)數(shù)控制端有效，第10個(gè)時(shí)鐘到來(lái)，低位74LS161清零的同時(shí)，高位74LS161記一次數(shù)。
2)低位74LS161的歸零邏輯：用同步置數(shù)控制端
完成清零，則4個(gè)并行數(shù)據(jù)輸入端都接低電平，即D1C1B1A1=0000；又1SN-1=1S9=(1001)8421BCD，
。3)整體歸零邏輯：設(shè)計(jì)三十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，設(shè)初始計(jì)數(shù)狀態(tài)顯示為00，則最大狀態(tài)顯示為35，可用兩個(gè)74LS161的異步清零控制端完成整體清零。整體最大狀態(tài)SN=S36=(00110110)8421BCD，
。4)在仿真平臺(tái)Multisim中選擇2個(gè)74LS161，74LS00、74LS04、74LS20各1個(gè)，2個(gè)5 V電源和地，根據(jù)歸零邏輯創(chuàng)建仿真電路；
5)時(shí)鐘電壓源V1接入計(jì)數(shù)脈沖輸入端CLK，用帶譯碼的十六進(jìn)制數(shù)碼管U6和U7作狀態(tài)輸出的顯示器，完整的三十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器仿真電路如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/177465.htm
運(yùn)行仿真電路，在時(shí)鐘控制下，數(shù)碼管U7和U6以2位十進(jìn)制數(shù)方式循環(huán)顯示00，01，02，…35，00，…，共36種輸出狀態(tài)，顯示結(jié)果與圖3電路顯示相同。因此，圖4電路用74LS161實(shí)現(xiàn)了以十進(jìn)制數(shù)方式顯示的三十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)功能。
3 結(jié)束語(yǔ)
計(jì)數(shù)器具有計(jì)數(shù)、分頻、定時(shí)等功能特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于數(shù)字測(cè)量、控制等數(shù)字系統(tǒng)，掌握N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方法有著理論和實(shí)踐意義。文中以集成計(jì)數(shù)器74LS161和74LS160為基礎(chǔ)，采用歸零法，多方式地實(shí)例設(shè)計(jì)了36進(jìn)制計(jì)數(shù)器，設(shè)計(jì)原理清晰，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)；電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用Multisim 10進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)和仿真，可用大量豐富的元器件庫(kù)和實(shí)用的虛擬儀器，操作簡(jiǎn)單，搭建電路方便、快捷，并且修改電路方便．是現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)的有效方法。基于集成計(jì)數(shù)器的N進(jìn)制計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)方法有推廣價(jià)值，用非十進(jìn)制集成計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)以十進(jìn)制數(shù)方式顯示的N進(jìn)制計(jì)數(shù)器有創(chuàng)新性。
評(píng)論