摘要：本文在普通計數(shù)器設(shè)計原理的基礎(chǔ)上，利用集成同步加法計數(shù)器74LS160設(shè)計出一個可控的多進(jìn)制計數(shù)系統(tǒng)。利用撥碼控制電路，該系統(tǒng)可以分別實現(xiàn)7進(jìn)制、9進(jìn)制和79進(jìn)制計數(shù)功能，從而體現(xiàn)出該系統(tǒng)的可控性、靈活性和實用性。本文借助Multisim10平臺進(jìn)行了仿真測試，驗證了該系統(tǒng)的可行性。

關(guān)鍵詞： 74LS160； 計數(shù)器； Multisim

中圖分類號： TP391

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號： 2095-2163（2017）05-0133-05

Abstract： In this paper， a controllable multilevel counting system is designed by 74LS160， which is based on the design principle of the common counter. By using the code control circuit， this system can realize the functions of level 7， 9 and 79， respectively. Thus， this system is controlled， flexible and practical. This paper uses the Multisim10 platform to realize the simulation and test， and the result shows that the system is feasible.

Keywords： 74LS160； counter； Multisim

0引言

74LS160[1-2]為集成同步十進(jìn)制加法計數(shù)器，設(shè)計上具有同步置數(shù)控制端LOAD〖TX-〗、異步置零控制端CLR〖TX-〗、1個時鐘脈沖輸入端CLK〖TX-〗、2個計數(shù)控制端ENT和ENP、4個并行數(shù)據(jù)輸入端A～D（D為輸入最高位，A為輸入最低位）、4個輸出端QDQCQBQA（QD為輸出最高位，QA為輸出最低位）及1個進(jìn)位輸出端RCO。利用其同步置數(shù)控制端和異步置零控制端，可以實現(xiàn)不同進(jìn)制的加法計數(shù)器。

基于74LS160的計數(shù)特性，本文研發(fā)提出了一個可控的多進(jìn)制加法計數(shù)器系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用同步置數(shù)法分別設(shè)計得到7進(jìn)制、9進(jìn)制、79進(jìn)制加法計數(shù)器，再利用撥碼控制電路，建立了不同進(jìn)制計數(shù)器之間的靈活切換，從而有效保證了本系統(tǒng)的可控性、靈活性和實用性。為了驗證該計數(shù)系統(tǒng)的可行性，本文利用Multisim 10[3-9]軟件平臺定制展開了仿真測試。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定、正常。

1可控多進(jìn)制計數(shù)系統(tǒng)的設(shè)計方案

1.1功能要求

1）用開關(guān)自由切換3種進(jìn)制的計數(shù)狀態(tài)：7進(jìn)制、9進(jìn)制、79進(jìn)制。

2）數(shù)碼管顯示計數(shù)狀態(tài)。

3）計數(shù)脈沖由外部提供。

1.2系統(tǒng)原理圖

系統(tǒng)原理呈現(xiàn)如圖1所示。由圖1中可以看出，撥碼控制電路能實現(xiàn)對7、9、79進(jìn)制計數(shù)電路的切換，并通過數(shù)碼顯示電路可直觀驗證計數(shù)的正確性。綜上可知，撥碼控制電路的運行與控制對整個計數(shù)系統(tǒng)的部署實現(xiàn)具有至關(guān)重要的意義與作用。

[PS季麗琴1.EPS；S*2；X*2，BP#]

[ST6HZ][WT6HZ][JZ]圖1系統(tǒng)設(shè)計原理圖

[JZ]Fig. 1The design schematic diagram of the system

[HT5”SS][ST5”BZ][WT5”BZ]

2可控多進(jìn)制計數(shù)系統(tǒng)的設(shè)計及仿真

2.17進(jìn)制計數(shù)電路

7進(jìn)制計數(shù)電路的計數(shù)狀態(tài)為0～6，因此，利用同步置數(shù)法求出S6的代碼為0110，又因該4位代碼從左至右分別對應(yīng)74LS160的4位輸出端QD、QC、QB、QA，從代碼可知QD、QA的電平為低，QC、QB的電平為高，所以得到反饋置數(shù)函數(shù)為LOAD〖TX-〗=QC·QB〖TX-〗，進(jìn)而可得主控連接線路如圖2所示。

因反饋置數(shù)函數(shù)為二輸入與非門，對此，研究中選用了74LS00（內(nèi)含4組二輸入與非門）來生成反饋。時鐘脈沖源選擇的是100 Hz、5 V的方波信號，數(shù)據(jù)輸入端A～D均接地（GND），數(shù)碼顯示電路選擇DCD_HEX。仿真結(jié)果表明，該7進(jìn)制計數(shù)電路運行正常。

2.29進(jìn)制計數(shù)電路

9進(jìn)制計數(shù)電路的計數(shù)狀態(tài)為0～8，與7進(jìn)制計數(shù)電路設(shè)計原理、方法類似，唯一的區(qū)別在于，S8的代碼為1 000，即使得反饋置數(shù)函數(shù)為LOAD〖TX-〗=QD〖TX-〗。由此，本文采用74LS04（單輸入非門）來獲得反饋，最終的電路接線則如圖3所示。

2.379進(jìn)制計數(shù)電路

79進(jìn)制計數(shù)電路的計數(shù)狀態(tài)為0～78。該電路采用級聯(lián)法完成，就是將2片74LS160進(jìn)行級聯(lián)，利用同步置數(shù)法求出反饋置數(shù)函數(shù)為LOAD〖TX-〗=QC′QB′QA′QD〖TX-〗，其中QC′、QB′、QA′分別為高位片74LS160的輸出端（高位片用來顯示十位上的數(shù)字），QD為低位片74LS160的輸出端之一（低位片用來顯示個位上的數(shù)字）。因反饋函數(shù)為4輸入與非，具體到本文將采用4輸入與非門74LS20來實現(xiàn)反饋。該計數(shù)電路連接即如圖4所示。[FL）]

2.4可控的7、9、79進(jìn)制計數(shù)系統(tǒng)

將圖2、圖3和圖4綜合起來，便可構(gòu)成可控的多進(jìn)制加法計數(shù)系統(tǒng)，如圖5所示。從圖中可看出，增加了一個撥碼控制電路。該控制電路由一個4路撥碼開關(guān)J1、一個2路撥碼開關(guān)J2及一個按鍵開關(guān)J3組成。若閉合J3，且將J1、J2按圖6進(jìn)行設(shè)置，則可實現(xiàn)7進(jìn)制計數(shù)。若閉合J3，且將J1、J2按圖7進(jìn)行設(shè)置，則可實現(xiàn)9進(jìn)制計數(shù)。若斷開J3，且將J1、J2按圖8進(jìn)行設(shè)置，則可實現(xiàn)79進(jìn)制計數(shù)。

3結(jié)束語

本文提出的可控多進(jìn)制計數(shù)系統(tǒng)是基于74LS160集成同步加法計數(shù)器之上展開設(shè)計的。利用撥碼控制電路，可配置對7、9、79進(jìn)制計數(shù)器的切換，利用數(shù)碼顯示電路檢驗系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。整個系統(tǒng)的仿真測試是借助Multim 10來提供操作控制的。測試結(jié)果表明，本文設(shè)計的可控多進(jìn)制計數(shù)系統(tǒng)運行正常、穩(wěn)定，具備可控性、靈活性和實用性。該系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)7、9、79進(jìn)制計數(shù)，也可以通過修改反饋置數(shù)函數(shù)獲得其它不同進(jìn)制計數(shù)的切換。

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