任意进制计数器的构成方法

通过介绍用74LS160同步十进制计数器实现M进制计数器来介绍构成方法一、任意进制计数器的实现方式用N进制计数器(如74LS160)芯片,去实现M进制计数器的方法。用已有N进制计数芯片，组成M进制计数器，是常用的方法。即用扩展功能达到目的。NMNMN进制M进制MN：1片N进制计数器即可MN：要多于1片N进制计数器需要M(模任意)计数器A法：用触发器设计，M4麻烦B法：用模N计数器芯片结合芯片扩展功能进行扩展（考虑：经济）只生产N（模有限种）计数器通过扩展功能：复位、置数、保持等满足客户的各种模值M的需求客户厂家二、复习计数器74LS160同步十进制加法计数器74LS160，进位脉冲是在1001时出现的，即是对状态1001的译码。有四种功能：异步置零、同步预置、保持和计数,四种功能优先级别是异步置零同步预置保持计数。功能置零法（复位法）：利用置零功能分异步和同步置数法（置位法）：利用预置数功能分异步和同步实现方法跳至可从N个循环状态的中任一状态0态（跳转目标只有一个：0，不可设置）置零功能跳至可从N个循环状态的中任一状态0态或其它状态—由数据输入端D的值决定，即可设置。置数功能异步：一有效立刻执行;同步：有效后待有效边沿到时执行。三、MN的实现方法用74LS160实现6进制计数器图6.3.33利用74LS160的异步置零功能来实现方法一：置零法逢6清零时序图1,1,)(0123EPEPDLQQQQRDCLK110QC23456712345601DR△t→0时序图1,1,)(0123EPEPDLQQQQRDCLK110QC23456712345601DR△t→0状态图逢6清零：跳过6-9四个状态，状态6短暂出现暂态原理（MN）)(,11,)(01230123QQQQCEPEPDLQQQQRD7进制：逢7清零)(,11,)(1MMDSCEPEPDLSRM进制：逢M清零原理：计数循环过程中逢M清零跳过N－M个状态（利用异步清零功能）暂态图6.3.35010110010010缺点及改进由于清零信号随着计数器被清零而立即消失，其持续的时间极短，若计数器内的触发器复位有快有慢，可能慢的还未复位，清零信号已经消失，导致电路误动作，故置零法的电路工作可靠性低。为了改善电路的性能，在清零信号和清零信号输入端之间接一基本RS触发器，如图6.3.35所示。00001,1,)(01230123DDDDEPEPRQQQQDLD时序图CLK110QC2345671234501DL图6.3.33方法二：置数法第6个有效边沿预置0同步：LD/应先有效用74LS160实现6进制计数器利用74LS160的同步置数功能来实现状态图第6个上升沿预置0：跳过6-9四个状态，没有暂态同步预置：LD/在状态5时有效，等待第6个上升沿预置0。原理（MN）)(,11,)(01230123QQQQCEPEPRQQQQDLD7进制：第7个有效边沿预置0同步：LD/在状态6时有效)(,11,)(11MDMSCEPEPRSDL原理：计数循环过程中LD/在SM-1时有效,第M个有效边沿预置0跳过N－M个状态（利用同步预置功能）M进制：第M个有效边沿预置0同步：LD/在状态M-1时有效产生预置数信号的状态优点（1）因为是同步预置，LD/在SM-1一出现有效后，要等下一个CLK有效边沿到来是才置数，在第M个有效边沿到时，LD/=0已稳定建立了，就不存在异步置零法中因置零信号持续的时间过短而可靠性不高的问题；且没有暂稳态的出现。（2）置数法是可以重复置入某个数值（0或其他值，比置零法灵活），来跳跃N-M个状态，从而获得M进制计数器。这里置入0值（D3D2D1D0=0000）的情况，即状态编码采用8421码。其他情况后面再讲。之前例子中，如果74LS160芯片是同步清零功能，异步预置功能呢，该如何实现？状态也采8421码编码。同步清零：6进制，第6个有效边沿清零0同步，RD/应在状态5时有效M=6，在SM-1=S5=0101时反馈使，待第6个上升沿到来时复位至0000态，。1DR0DR异步预置：6进制，逢6预置0异步，LD/在状态6时有效M=6，当为SM=S6=0110时反馈使，立刻预置成0000态，。0DL1DL前面介绍了利用计数芯片扩展功能实现任意进制（MN）计数器的两种构成方法：1、利用芯片的置零功能来实现的置零法。2、利用芯片的置数功能来实现的置数法。不管采用哪种方法，要注意采用的扩展功能是异步还是同步，因为取用译码状态是不同的。小结常用TTL计数器提高：试用74LS160实现状态图如右图所示的特殊4进制计数器。提示：同时使用置零和置数功能