N进制计数器的实现

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一、用集成计数器可以实现任意进制的计数器

二、集成计数器控制功能的归类

三、集成计数器的级联扩展

四、复位法组成任意进制加法计数器

五、置位法组成任意进制加法计数器

六、预置数法组成任意进制加法计数器

七、预置数法组成任意进制减法计数器

八、级联法和复位法的混合应用

九、级联法和预置数法的混合应用

十、应用总结

一、用集成计数器可以实现任意进制的计数器

    随着计算机技术与电子技术的发展，集成芯片以其体积小、功耗低、功能全、使用方便等等优点，得到广泛应用，在数字电子电路中尤其得到广泛应用，成为现代电子电器必不可少的核心器件。在时序逻辑电路中，集成计数器的应用更是无孔不入，无所不在。应用集成计数器，加上简单的电路及连线，就可以组成各种形式的、任意进制的计数器，广泛应用于计数、计时、分频等电路中。就其工作原理通常是利用复位、置位、预置数等功能，采用级联法扩展容量、采用复位法、置位法或预置数法，强行中断原有计数顺序，强行对集成计数器进行复位、置位或预置数，按人们意愿组成新的计数循环，组成符合要求的计数器。在使用中，控制方法科学、简单、明了，控制电路及连线简单、易行，工作稳定性好，从而得到广泛应用。在此，我们就集成计数器的应用作较完整和系统的研究，促进集成计数器的正确使用。

二、集成计数器控制功能的归类

在集成计数器中，除了实现计数器固有的常规计数功能外，还留有大量的功能控制端，方便使用者进行各种计数功能的扩展，和实现任意进制的计数器。这些功能有：功能选择、使能控制、加减控制、复位、置位、预置数等功能控制端，通过对功能控制端的控制，实现相应的功能。在我们使用集成计数器时，首先应该对这些功能进行分类，并着重研究这些功能的特点，同种功能之间细微的差别。例如：同是复位功能，有同步复位功能、异步复位功能；同样是预置数功能，也有同步预置数功能和异步预置数功能之分。只有正确认识这些功能，并分清它们之间的细微差别，才能正确使用集成计数器组成任意进制的计数器。

在集成计数器预留的扩展功能中，对我们组成任意进制计数器最有用的功能有复位功能、置位功能、预置数功能。复位功能：是在复位端有效时，将本计数器复位，使其状态为“0”，即输出端完全置“0”。但复位功能有同步复位和异步复位之别，异步复位是指：只要复位端有效，即刻对计数器复位（如74LS290、160、161等计数器）。同步复位功能却有所不同，在同步复位功能中，复位端有效并不能立即使计数器复位，而是在复位端有效的同时，还必须有有效时钟脉冲边沿的触发，才能使计数器复位（如74LS163等计数器）。由于这两种复位功能的微小差异，这就决定了在使用中，特别是在用复位法组成任意进制计数器的使用中，有着很大的不同。预置数功能：是指在预置数控制端有效时，将 输入端准备好的数据置入计数器。但是，异步预置数功能和同步预置数功能之间同样存在着区别。异步预置数功能：是在预置数控制端有效时立即置入准备好的数据 （如74LS190、191）；而在同步预置数功能中，预置数控制端有效时，并不立即置入准备好的数据，而是在预置数控制端有效的同时，还必须有有效时钟脉冲边沿的触发，才能将准备好的数据 置入计数器（如74LS160、161）。由于这一差异，在用预置数法组成任意进制计数器时，同样应该加以区分。

为了能够正确使用集成计数器，应该首先认识常用的集成计数器具备哪些扩展功能。下面，我们就针对一些具有典型代表意义的集成计数器芯片进行研究。

图2-1  T4290的外部引线排列图
VCC R02 R01  Q0 Q3

T4290

S91     S92 Q2 Q1   GND
T4290（T1290、74LS290、T210），是一个二-五-十进制计数器，能够进行二进制、五进制计数、通过简单联线组成十进制计数的计数器。图2-1为T290的外部引线排列图。

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