今天小编要和大家分享的是74LS160,异步清零法,同步置数法相关信息,接下来我将从基于74LS160的N进制计数器仿真设计,如何用置数法把74ls161和74ls00构成六进制计数器,输出结果用led显示这几个方面来介绍。

如何用置数法把74ls161和74ls00构成六进制计数器,输出结果用led显示

如何用置数法把74ls161和74ls00构成六进制计数器,输出结果用led显示

摘要:针对任意进制(N进制)计数器的设计目的,采用反馈复零法对基于同步十进制计数器7415160进行设计,分别采用异步清零法实现了6进制计数器和同步置数法实现7进制计数器的设计,通过应用EWB软件对所设计的电路进行仿真实验。仿真结果表明设计的计数器能实现所要求的N进制技术功能。最终得出采用反馈复零法可以实现进制计数器的结论。

1、174LS160功能介绍

74LSl6O是具有预置数功能的四位同步十进制计数器,其内部是由J—K触发器和附加门组成口。74LS160管脚排列图如图1

7415160管脚功能如表1所示。

7415160逻辑功能如表2所示。

从表2看出。集成计数器7415160具有以下4个功能:

1)异步清零功能:

当复位端CLW=O时,输出QQcQnQ全为零,实现异步清除功能。

基于74LS160的N进制计数器仿真设计

2)同步预置数功能:

当复位端CLR/=1.预置控制端LOA/9‘-0,并且有脉冲输入即CLK=CPt时,输出端QDQcQnQ=DCBA,实现同步预置数功能。

基于74LS160的N进制计数器仿真设计

3)保持功能:

当CLRI=LOAD/=1且计数控制端ENPxENT=O时.输出QoQcQeQ保持不变。

4)计数功能:

当CLR/=LOAD/=ENP=EⅣ1,并且CLK=CPt时,计数器才开始加法计数,实现计数功能。

l.274LS160的仿真

EWB仿真软件是加拿大InteractiveImageTechnologies公司推出的一款电子电路仿真分析、设计软件,它具有直观的界面,用户学习操作十分简便.同时它还带有丰富齐全的元器件库,根据需要可灵活改变各器件的参数,因此它能演示各种复杂电路系统,以查看结果61。

以74LS160为例进行仿真.仿真步骤如下:

1)输入原理图,在工作区放置元件的原理图符号,连接导线.设置元件参数;在数字集成电路库选择74ES160集成计数器,在信号源库选择Vcc电源和地,在基本元器件库选择开关并设置开关的控制键为Space键,将以上器件拖放在工作区的合适位置后连接。

基于74LS160的N进制计数器仿真设计

2)从指示器件库选择彩色指示灯和8段数码显示管放置到工作区并连接到计数器的输出端QD/QC/QB/QA:十进制计数器74LS160仿真电路如图3所示。

3)启动仿真开关,按动开关观察仿真结果。按动两次Space键,即给CLK端加一个脉冲信号,可以观察到彩色指示灯Q3Q2Q1QO按四位二进制指示,同时数码显示管将显示对应的十进制数。当给CLK端送到第十个脉冲时,计数器输出端显示为0,完成一个循环,所以为74LS160为十进制计数器。

基于74LS160的N进制计数器仿真设计

2、N进制计数器的设计

基于集成计数器的N进制计数器设计方法一般采用反馈复零法,根据连接复零端的不同又分为异步清零法和同步置数法[21。

2.1异步清零法

异步清零法原理:主要利用一个与非门,其输入端接在计数器的输出端QDQOQBQA,输出端接在74LS160的复位端CLR/。当计数器从0开始计数,计到N时,N对应的二进制代码使反馈与非门的输入端全部为1,则输出端为0。由于与非门的输出端连到74LS160的复位端CLR/,此时将强迫计数器复位,使计数器重新回到起始状态。

在此以74LSl60实现的6进制计数器为例进行仿真设计。

1)求清零端控制信号的逻辑表达式

74LS160从0000状态开始计数,当输人第6个CP脉冲时.输出Q3Q2Q1Q0=0110,所以复零逻辑表达式为:CLR/=Q:Q=0,复位端CLR/有效。

2)应用EWB软件搭建仿真电路图

基于74LS160实现的6进制计数器仿真电路如图4所示,其中计数器各管脚连接要求如下:ENP=ENT:L0AD,1,CLK接开关.由清零端逻辑表达式可知与非门输入端接计数器的输出Q1Q2,输出端接到计数器清零端CL。

基于74LS160的N进制计数器仿真设计

3)对电路进行仿真

连接好电路后,打开EWB仿真开关。按动Space键给计数器输入脉冲,可以看到计数器从0000开始计数,当第6个脉冲来后,计数计到0110时,与非门输出为零,此时计数器复位端有效,使得输出为0000,此计数器经过6个计数脉冲后完成一个循环,实现6进制的技术功能。

2.2同步置数法

同步置数法原理:和异步清零法原理相同,仍然利用一个反馈与非门,不同在与非门的输出端接在74LS160的预置数端LOAD,,并且计数器的数据输入端DBCA=0000。当计数器计到N一1时,反馈与非门的输入端全部为l,则输出端为0,此时预置控制端有效,当再来一个脉冲时,计数器的输出端数据等于预置数。使计数器重新回到起始状态。在此以74LS160实现的7进制计数器为例进行仿真设计。

1)求预置数端控制信号的逻辑表达式

计数器从0000开始计数,当第6个脉冲到达后,计数器输出Q3Q2Q1Q0=0110。所以复零逻辑表达式为:LOAD~Q2QI=0,预置数端LOAD有效。

2)应用EWB软件搭建仿真电路图

仿真电路图如图4所示。其中计数器各管脚连接要求如下:ENP=ENT=CLR,-l,CLK接开关,A=B=C=D=0,由预置数端逻辑表达式可知与非门输入端接计数器的输出Q1Q2,输出端接到计数器清零端L0AD。

基于74LS160的N进制计数器仿真设计

3)对电路进行仿真

连接好电路后,打开EWB仿真开关,按动开关,可以看到计数器从0000开始计数,当计到0110时,与非门输出为零,此时计数器预置数端有效,当第7个脉冲来后,使得输出等于预置数0000。此计数器经过7个计数脉冲后完成一个循环,实现7进制的计数功能。

2.3异步清零法和同步置数法比较

通过以上两种计数器的设计可以看出,两种方法都是通过与非门给相应端子加复零信号。异步清零法是加在计数器复位端CL和同步置数法是加在预置值端L0AD/比较。只是归零逻辑表达式不同,假设设计N进制计数器,采用异步清零法时归零逻辑表达式为N对应的二进制代码为1的输出项的与非表达式.而采用同步预置数法时归零逻辑表达式为(N一1)对应的二进制代码为1的输出项的与非表达式。

3、结束语

本文主要以74LS160为例,介绍了采用异步清零法和同步置数法实现的N进制计数器的设计方法及仿真步骤。应用EWB软件对设计的计数器进行仿真,结果表明达到设计要求。

关于74LS160,异步清零法,同步置数法就介绍完了,您有什么想法可以联系小编。