任意进制计数器的设计

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1、4.5.5用中规模集成计数器构成任意进制计数器采用SSI触发器和逻辑门来设计计数器目前已少采用。市场上有大量的、各种类型的MSI计数器产品，应该优先考虑选用MSI计数器产品，以减少电路的体积、降低功耗和成本、提高计数器电路工作的可靠性。利用中规模集成计数器构成任意进制计数器的方法归纳起来有乘数法、复位法、和置数法。数据输出端QQQQT0123使能端C进位输出P74LS161计数脉冲CPLD同步加载端DDDDRD0123(预置数据)异步预置数据输入端清零端2.功能表↑7416374161功能表输入输出同步CPRPTDDDDQQQQDL

2、D01230123²0²²²²²²²0000异步清零10²²D0D1D2D3D0D1D2D3同步加载²110²²²²²保持²²11²0²²²保持1111²²²²计数性能特点:◆可以直接清零（不需CP脉冲配合）又称“强迫置0”。◆数据可以并行预置，但需CP上升沿配合。◆可进行二进制同步计数。◆具有进位输出信号，可以串接计数使用。◆内部采用JK触发器单元计数。进位输出的逻辑表达式：C=Q•Q•Q•Q3210当第15个CP到来时，QQQQ=1111，产生3210进位输出，此时，C=1。当第16个CP到来时，内部4个触发器均翻转为0，计数器

3、又从1开始计数。二进制计数例用一片74LS161实现十六进制计数器，其输入端应如何接？QQQQ1•T0123CP74LS161CPLD1DDDDRD01231²²²²⒈反馈预置数法ò反馈预置数法是用译码电路（门电路）检测计数器的状态，当计数器到达被检测的状态时，译码电路输出低电平(或高电平)，把译码电路的输出反馈到MSI计数器的预置数端，使预置数端出现有效电平。ò利用预置数端的异步/同步预置功能，将数据输入端所加的预置数装入计数器，从而实现预定模数的计数。⑴用预置数端复位法¢试用74161采用预置数端复位法构成十二进制计数器。¢解：

4、对于十二进制计数器，当输入十二个计数脉冲后，Q3Q2Q1Q0=0000，使计数器回到全0状态。而对于四位二进制加法计数器，输入11个计数脉冲后，Q3Q2Q1Q0=1011，所以要用74161构成十二进制计数器，当计到Q3Q2Q1Q0=1011，应使计数器Q3Q2Q1Q0=0000。000000010010001101000101101110101001100001110110十二进制计数器状态转换图预置端送0¾预置端送0。计数器计数到QQQQ=10113210时，应具备送数条件即L=0，D令LD=Q3Q1Q0=0，当计数器计到QQQ

5、Q=1011时，LD=0。第十二个计数脉冲3210到达时，将DDDD=0000置入计数器，从3210而使计数器复位。预置端送0QQQQ=10113210L=QQQD310QQQQ=00003210L=QQQD310⑵采用预置数端置任意数¢试用74161采用置数法构成十二进制计数器。¢解：置最小数：74161的计数长度为十六。十二进制计数器的计数长度等于十二。预置数应是(16-12)=4，即DDDD=0100。即计数器计到最大3210数1111之后，应使计数器处于预置数工作状态。置最小数QQQQ=11113210Q=1CCL=0DQQ

6、QQ=010032100000000100100011010001010110011111111110110111001011101010011000十二进制计数器状态转换图（置最大数法）置最大数¾置最大数须跳过1110、1101、1100、1011四个状态，因此令L=QQQQD3210QQQQ=10103210L=QQQQD3210QQQQ=111132100000000100100011010001010110011111111110110111001011101010011000十二进制计数器状态转换图（跳过中间数预置任意数）

7、跳跃法（跳过中间数预置任意数）¢若跳过的四个状态取0110、0111、1000、1001，则QQQQ=0101时，即3210L=QQQQD3210QQQQ=01013210L=QQQQD3210QQQQ=10103210例：用74161构成十进制计数器。¾解：当74161计数到QQQQ=1001时，3210使LD=0，为置数创造了条件。¢当下一个计数脉冲一到，各置数端数据立即送到输出端，预置数端DDDD=0000。3210例：用74161构成十进制计数器。¾电路如图所示。在连续计数脉冲的作用下，计数器由开始从0000、0001、……

8、1000、1001循环计数—8421码十进制计数器。0123QQQQ=1001CC3210DCPL=QQQQD3210r0123QQQQ=00003210⒉反馈复位法反馈复位法也是用译码电路（门电路）来检测计数器的状态，当计数器到达被