基于74LS192的任意进制计数器的设计
任意进制计数器的设计
任意进制计数器的设计【摘要】计数器集成芯片一般有4位二进制、8位二进制或十进制计数器，而在实际应用中，往往需要设计一个任意n进制计数器，本文给出它的设计方法和案例。
【关键词】计数器；清零一、利用反馈清零法获得计数器1 集成计数器清零方式异步清零方式：与计数脉冲cp无关，只要异步清零端出现清零信号，计数器立即被清零。
此类计数器有同步十进制加法计数器ct74ls160、同步4位二进制加法计数器ct74ls161、同步十进制加/减计数器ct74ls192、同步4位二进制加/减计数器ct74ls193等。
同步清零方式：与计数脉冲cp有关，同步清零端获得清零信号后，计数器并不立刻被清零，只是为清零创造条件，还需要再输入一个计数脉冲cp，计数器才被清零。
属于此类计数器有同步十进制加法计数器ct74ls162、同步4位二进制加法计数器ct74ls163、同步十进制加/减计数器ct74ls190、同步4位二进制加/减计数器ct74ls191等。
2 反馈清零法对于异步清零方式：应在输入第n个计数脉冲cp后，利用计数器状态sn进行译码产生清零信号加到异步清零端上，立刻使计数器清零，即实现了n计数器。
在计数器的有效循环中不包括状态sn，所以状态sn只在极短的瞬间出现称为过渡状态。
对于同步清零方式：应在输入第n-1个计数脉冲cp后，利用计数器状态sn-1进行译码产生清零信号，在输入第n个计数脉冲cp 时，计数器才被清零，回到初始零状态，从而实现n计数器。
可见同步清零没有过渡状态。
利用计数器的清零功能构成n计数器时，并行数据输入端可接任意数据，其方法如下：①写出n计数器状态的二进制代码。
异步清零方式利用状态sn，同步清零方式利用状态sn-1。
②写出反馈清零函数。
③画逻辑图。
例1 试用ct74ls160的异步清零功能构成六进制计数器。
解：①写出sn的二进制代码。
sn=s6=0110②写出反馈清零函数。
③画逻辑图。
如图1所示。
74ls192引脚图
74LS192引脚图引言在数字电子技术中，集成电路（IC）扮演着至关重要的角色。
它们通过集成了许多电子元件来实现各种电子功能。
其中，74LS192是一款常用的集成电路，广泛应用于数码逻辑设计中。
本文档将介绍74LS192集成电路的引脚图及其功能。
74LS192简介74LS192是一款四位可编程二进制同步计数器，它可以在特定时钟脉冲的控制下进行计数。
具体来说，它可以以二进制（BCD）或二进制（Binary）模式计数。
该芯片还具有清零、预设、加载和递增/递减计数的能力。
通过正确配置其引脚连接，我们可以实现各种计数需求。
74LS192引脚图下面是74LS192集成电路的引脚图：Vcc ─┐│┌────────┐ ┌────────┐ ┌────────┐ ┌─┴─┐│ CP │ │ MR │ │ PL │ │ PE ││ (6) │ │ (7) │ │ (8) │ │ (10)│└──┬─────┘ └──┬─────┘ └──┬─────┘ └──┬──┘│ │ │ ││ │ │ │┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ▼ ▲│ D │ │ C │ │ B │ ▼ ▲│ (5) │ │ (4) │ │ (3) │ │ │└───┬┘ └───┬┘ └───┬─┘ ┌───┘ └───┐│ BI/RBO │ BCD1 │ │ BCD0 ││ (9) │ (14) │ │ (13) ││ │ │ │ │┌───┴─┐ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐│ G │ │ F │ │ E │ │ D │ │ C ││ (16) │ │ (15) │ │ (1) │ │ (2) │ │ (12)│└─┬───┘ └─┬───┘ └─┬─┘ └───┬─┘ └───┬─┘│ Vdd │ CARRY/BORROW │ LATCH CLOCK└───────────────┴──────────────┴───────────┘ CLOCK上述引脚图基于74LS192的DIP（双行直插式）封装。
采用74LS192设计的4、7进制计数器
采用74LS192设计的4、7进制计数器《电子设计基础》课程报告设计题目：4/7进制计数器设计学生班级：通信0902学生学号：20095972学生姓名：指导教师：时间：2011. 6．24西南科技大学信息工程学院四、74283加法器每一位的进位信号送给高位作为输入信号，因此，任一位的加法运算必须在低一位的运算完成之后才能进行，这种进位方式成为串行进位，这种加法器的逻辑电路较为简单。
74283管脚图74283原理图一.电路设计及计算1.选择一个方波信号发生器作为输入信号源；CP2利用74LS192，通过清零法设计一个四进制计数器，状态图如下：0000 000101000011 00103、利用74S192通过置数法设计一个从1到7的计数器，状态图如下：0010 0011 0111 0110 0101 0100然后通过减法器在每一个状态的基础上减去一个1，从而实现一个7进制计数器。
减法器电路如图所示U774283NSUM_410SUM_313SUM_14SUM_21C49B411A412B315A314B22A23B16A15C07U8A74LS136D U9B 74LS136DU10C74LS136D U11D74LS136D GNDVCC 5V4、通过一个单刀双掷开关控制信号源，从而进行四进制和七进制之间的转换。
接4进制计数器接7进制计数器接地5、进行四进制计数时，在74LS192后面接一个7447显示译码管，将8421BCD 码转换成十进制，最后通过一个七段显示数码管来显示数据输出状态。
6、在进行七进制计数时，用40192进行置数法计数，预置数为0001，计数到1000后反馈到置数端，循环计数，后面接一个74238加法器构成的减法器，使输出显示数字在0000~0110之间计数，在经过7447译码管将其转化为十进制数0~6，从而实现七进制计数器功能。
五、原理图、仿真图及结果分析、PCB版图原理图如下所示：仿真及结果分析MULTISIM仿真图四进制波形七进制波形PCB板排布2.PCB原理图如下:PCB顶层PCB底层总结:完成这次课程设计之后，我觉得自己在电子设计过程中收获了很多，在这过程中我遇到了很多困难：在电路仿真时候，我觉得原理图是正确的，但运行不出想要的结果，我把74LS192换成了同样是计数器的74LS161,结果可以实现4、7进制的转换，于是我认为时芯片出了问题，找到老师说明了我的问题后，才知道是这个芯片本身特点，要根据它自身的性质来修改原理图；还有，接地的标号中要把Net选项选为GND，不然在PCB制作中将没有接地这一个选项出现；在PCB板制作时，要对元器件不断调整位置来使排版最佳。
基于74LS192的任意进制计数器的设计
基于74LS192的任意进制计数器的设计基于74LS192的任意进制计数器的设计【摘要】利用集成二、十进制计数器采用置数法、置零法设计任意进制计数器，分析设计方法，给出设计案例。
以集成计数器74LS192为例，运用置零法和置数法设计八进制计数器和二十四进制计数器，来讲述任意进制计数器的设计原理与基本方法。
【关键词】集成计数器;任意进制计数器的设计;置数法;置零法一、引言数字系统中的时序电路中，使用最多的电路就是计数器，计数器不仅能用于对时钟脉冲计数，还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列以及进行数字运算等。
集成计数器是运用的最为广泛的一种时序部件。
集成计数器的种类非常多样，如果按计数器中数字的编码方式分类，可分为二进制计数器，十进制计数器等。
集成计数器中，二进制和十进制计数器比较多见，对于任意进制计数器，通常利用现有的二、十进制计数器通过反馈清零或反馈置数来实现。
任意进制计数器在控制系统中经常使用，是数字电子技术教学的重点内容之一，也是学生设计性实验的难点之一，以下就以集成计数器74LS192为例，介绍在已有的计数器基础上设计任意进制计数器的方法。
二、设计依据及举例1.74LS192的管脚图74LS192是同步十进制可逆计数器，它由四个主从T触发器和一些门电路组成。
具有双时钟输入、清零、保持、并行置数、加计数、减计数等功能。
图1为74LS192的管脚图。
图1 74LS192的管脚图图1中：CLR是清零端，高电平有效;UP是递加计数脉冲输入端;DOWN是递减计数脉冲输入端;～LOAD是置数控制端，低电平有效;～CO是进位输出端;～BO是借位输出端。
ABCD是置数端口。
2.任意进制计数器M小于N的情况假定已有的是N进制计数器，需要得到的是M进制计数器。
这时就有M小于N和M大于N两种情况。
例题为用74LS192设计一个八进制计数器：在N进制的计数器的计数顺序中，使计数器的计数状态跳过N-M 的状态，。
74ls192芯片
74ls192芯片74LS192是一种技术较老的逻辑门集成电路（IC），它是一种同步可编程计数器。
该芯片可以实现四位二进制计数，并且可以通过外部的控制信号来实现不同的计数模式和功能。
74LS192具有带锁存功能的四位二进制计数器。
它包含四个独立的计数器，每个计数器都可以通过控制端进行控制。
此外，它还有一个可编程的控制端，可以用来选择计数方向（向上计数或向下计数）以及计数模式（十进制模式、二进制模式等）。
该芯片的引脚图和引脚功能如下：1. CP0 - 输入引脚，用于时钟脉冲的输入。
2. CP1 - 输入引脚，用于时钟脉冲的输入。
3. MR - 输入引脚，用于复位计数器。
4. PC0 - 输入引脚，用于选择计数模式。
5. PC1 - 输入引脚，用于选择计数模式。
6. U/D - 输入引脚，用于选择计数方向。
7. A - 输出引脚，用于输出二进制位的最低位。
8. B - 输出引脚，用于输出二进制位的次低位。
9. C - 输出引脚，用于输出二进制位的次高位。
10. D - 输出引脚，用于输出二进制位的最高位。
11. QA - 输出引脚，用于输出BCD码的最低位。
12. QB - 输出引脚，用于输出BCD码的次低位。
13. QC - 输出引脚，用于输出BCD码的次高位。
14. QD - 输出引脚，用于输出BCD码的最高位。
15. Vcc - 正电源引脚。
16. GND - 接地引脚。
74LS192的工作原理如下：首先，需要将MR引脚置低，从而使计数器复位。
然后，通过CP0和CP1引脚输入时钟信号，控制计数器的计数速度。
U/D引脚用于选择计数方向，当U/D引脚为低电平时，计数器向上计数，当U/D引脚为高电平时，计数器向下计数。
PC0和PC1引脚用于选择计数模式。
当PC1引脚为低电平，PC0引脚为高电平时，计数器工作在二进制模式下。
当PC1引脚为高电平，PC0引脚为低电平时，计数器工作在十进制模式下。
其它的PC1和PC0的组合可以实现更多的计数模式。
74Ls192
实验四触发器及其功能转换一、实验目的1、掌握基本RS、JK、D和T触发器的逻辑功能2、掌握集成触发器的逻辑功能及使用方法3、熟悉触发器之间相互转换的方法二、实验原理触发器具有两个稳定状态，用以表示逻辑状态“1”和“0”，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态，它是一个具有记忆功能的二进制信息存贮器件，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。
1、基本RS触发器图4－1为由两个与非门交叉耦合构成的基本RS触发器，它是无时钟控制低电平直接触发的触发器。
基本RS触发器具有置“0”、置“1”和“保持”三种功能。
通常称S为置“1”端，因为S＝0（R＝1）时触发器被置“1”；R为置“0”端，因为R＝0（S＝1）时触发器被置“0”，当S＝R＝1时状态保持；S＝R＝0时，触发器状态不定，应避免此种情况发生，表9－1为基本RS触发器的功能表。
基本RS触发器。
也可以用两个“或非门”组成，此时为高电平触发有效。
2、JK触发器在输入信号为双端的情况下，JK触发器是功能完善、使用灵活和通用性较强的一种触发器。
本实验采用74LS112双JK触发器，是下降边沿触发的边沿触发器。
引脚功能及逻辑符号如图4－2所示。
JK触发器的状态方程为Q n+1＝J Q n＋K Q nJ和K是数据输入端，是触发器状态更新的依据，若J、K有两个或两个以上输入端时，组成“与”的关系。
Q与Q为两个互补输出端。
通常把 Q＝0、Q＝1的状态定为触发器“0”状态；而把Q＝1，Q＝0定为“1”状态。
图4－2 74LS112双JK触发器引脚排列及逻辑符号下降沿触发JK触发器的功能如表4－2表4－2注：×— 任意态 ↓— 高到低电平跳变 ↑— 低到高电平跳变Q n （Q n ）— 现态 Q n+1（Q n+1 ）— 次态 φ— 不定态 JK 触发器常被用作缓冲存储器，移位寄存器和计数器。
3、D 触发器在输入信号为单端的情况下，D 触发器用起来最为方便，其状态方程为 Q n+1＝D n，其输出状态的更新发生在CP 脉冲的上升沿，故又称为上升沿触发的边沿触发器，触发器的状态只取决于时钟到来前D 端的状态，D 触发器的应用很广，可用作数字信号的寄存，移位寄存，分频和波形发生等。
数电quartus用74LS192设计3X8和6X4的计数器
一、用74LS192设计3X8的计数器。
分析：可以采用置数法。
置数方面：由于74LS192是异步置数的十进制计数器，对于第一片，当B1A1通过一个与非门接到置数端时，一旦计数到B1A1=11，则立刻被置数成00，故11的状态只在极短的时间出现，可以忽略。
则第一片的输出以00,01，10状态循环出现。
同理，第二片D1通过一个非门，可实现000,001,010,011,100,101，110，111循环计数。
级联方面：要使第一片每计三个脉冲，第二片计数一次，则可以将B1通过非门接到第二片的CP时钟脉冲输入端，则当B1A1由10变00时，B1的变化使得第二片的CP时钟脉冲输入端产生一个有效跳变缘，此时计数一次。
由此可以用QuartusII7.2软件设计出电路图如下：
仿真结果的波形图如下
由波形图可知，每来三个脉冲，B1A1循环一次，而C2B2A2计数一次，24个脉冲过后，B1A1和C2B2A2均被置数成0，由此可知，用74LS192设计3X8的计数器成功。
二、用74LS192设计6X4的计数器。
分析：用74LS192设计6X4的计数器和设计3X8的计数器相似，只需在置数端和级联端按需求改变一下即可。
由此可以用QuartusII7.2软件设计出电路图如下：
仿真结果的波形图如下
由波形图可知，每来六个脉冲，C1B1A1循环一次，而B2A2计数一次，24个脉冲过后，C1B1A1和B2A2均被置数成0，由此可知，用74LS192设计6X4的计数器成功。
74ls192按键显示电路设计总结
74ls192按键显示电路设计总结
74ls192是一款常用于按键显示的集成电路,其主要功能是将按键输入的数字信号转换为BCD码输出,以便在数码管上显示。
下面是74ls192按键显示电路设计的总结：
1.按键电路设计
按键电路主要是将输入的数字信号转换为二进制信号输入到74ls192中。
设计中可以使用多个按键,将每个按键连接到一个编码器上,将编码器的输出连接到74ls192的输入引脚上。
在按键电路设计中,需要注意保护电路和按键的灵敏度。
2.74ls192电路设计
74ls192集成电路为四位二进制同步上升计数器,可以将二进制输入信号转换为BCD码输出。
在电路设计中,74ls192的各个引脚需要连接好,同时根据实际需要设置时钟信号、清零信号和使能信号。
3.数码管驱动电路设计
数码管驱动电路主要用于将74ls192输出的BCD码信号转换为驱动数码管的控制信号。
设计中需要选择适应的数码管驱动芯片,根据74ls192的输出信号控制数码管的显示。
4.供电电路设计
电路中需要使用适当的电源供电,设计中需要注意选择合适的电源,保证电路的正常工作。
此外,还要根据实际需要设计电路的保护电路,维护电路的稳定性和可靠性。
总之,74ls192按键显示电路设计需要注重各个方面的细节,保证电路的正常运行和可靠性。
设计前需要仔细考虑电路的需求,选择适合的元器件和器件参数,同时在设计过程中遵循相关的设计规范和国家法律法规的要求。
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基于74LS192的任意进制计数器的设计
【摘要】利用集成二、十进制计数器采用置数法、置零法设计任意进制计数器，分析设计方法，给出设计案例。
以集成计数器74LS192为例，运用置零法和置数法设计八进制计数器和二十四进制计数器，来讲述任意进制计数器的设计原理与基本方法。
【关键词】集成计数器;任意进制计数器的设计;置数法;置零法
一、引言
数字系统中的时序电路中，使用最多的电路就是计数器，计数器不仅能用于对时钟脉冲计数，还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列以及进行数字运算等。
集成计数器是运用的最为广泛的一种时序部件。
集成计数器的种类非常多样，如果按计数器中数字的编码方式分类，可分为二进制计数器，十进制计数器等。
集成计数器中，二进制和十进制计数器比较多见，对于任意进制计数器，通常利用现有的二、十进制计数器通过反馈清零或反馈置数来实现。
任意进制计数器在控制系统中经常使用，是数字电子技术教学的重点内容之一，也是学生设计性实验的难点之一，以下就以集成计数器74LS192为例，介绍在已有的计数器基础上设计任意进制计数器的方法。
二、设计依据及举例
1.74LS192的管脚图
74LS192是同步十进制可逆计数器，它由四个主从T触发器和一些门电路组成。
具有双时钟输入、清零、保持、并行置数、加计数、减计数等功能。
图1为74LS192的管脚图。
图1 74LS192的管脚图
图1中：CLR是清零端，高电平有效;UP是递加计数脉冲输入端;DOWN是递减计数脉冲输入端;～LOAD是置数控制端，低电平有效;～CO是进位输出端;～BO是借位输出端。
ABCD是置数端口。
2.任意进制计数器M小于N的情况
假定已有的是N进制计数器，需要得到的是M进制计数器。
这时就有M小于N和M大于N两种情况。
例题为用74LS192设计一个八进制计数器：
在N进制的计数器的计数顺序中，使计数器的计数状态跳过N-M的状态，
就可以得到M进制计数器，如例，74LS192是一个十进制计数器，如想得到八进制计数器，输出状态QAQBQCQD需要从0000—1110状态，跳过0001及1001这两个状态。
实现跳跃的方法有置零法和置数法这两个方法。
置零法的方式为在输入第M个计数脉冲CP后，利用计数器当前的输出状态SM进行译码产生清零信号加到清零端上，使计数器清零，即实现了M进制计数器。
在计数器的有效循环中不包括状态SM，所以状态SM只在极短的时间内出现称为过渡状态。
对于本例题来说，在输入第八个时钟脉冲后，当前的输出状态QAQBQCQD为0001，通过计数器输出端QD的高电平信号给CLR清零端，将计数器置零，回到0000状态。
根据以上原理设计出的逻辑图如图2所示。
图2
置数法方式为通过给计数器置入某个数值的方法跳跃N-M的状态，从而获得M进制计数器，这种方法适用于有预置数功能的集成计数器。
对于本例题来说，QAQBQCQD=0001状态与非门译码产生～LOAD=0的低电平信号，下一个时钟脉冲信号到来时将置数端ABCD=0000状态置入，跳过0001及1001这两个状态因而就实现了八进制。
设计出的逻辑图如图3所示。
图3
3.任意进制计数器M大于N的情况
例题为用74LS192设计一个24进制的计数器。
设计任意进制计数器M大于N的情况时必须要使用两个以上的N进制集成电路进行组合来完成M进制计数器的设计，各个集成电路之间的连接方式可分为串行进位，并行进位，整体置零，整体置数等几种方法。
图4
整体置零法就是将两片N进制计数器级联成大于M进制的计数器，然后在计数器输出到达M状态时，通过输出状态译码出清零信号同时送达两个计数器的清零端，使两个计数器同时清零，从而实现M进制，此方法类似于M小于N 的置零法原理。
对于74LS192来说，就是在两片集成计数器输出端QAQBQCQD 到达0010（第一片低位）0100（第二片高位）状态时，译出清零信号同时送到两个计数器的清零端。
根据以上设计原理设计出下面的逻辑电路图（图4）。
整体置数法的工作原理等同于M小于N的置数法原理，首先就是将两片N 进制计数器联成大于M进制的计数器，然后选定所设计的M进制状态，译码出置数端的有效工作信号，使N进制计数器置入置数输入端规定的信号，跳过剩余的不用的状态，从而实现M进制。
用整体置数法使两片74LS192完成24进制的设计方法可以参考M小于N的置数法以及以上的设计例题。
三、结束语
对于有置数端的集成计数器置数法和置零法均可使用，有的集成计数器只有清零端，这时就要认真考虑怎样将清零信号送达清零端。
在数字电子技术的学习中，要深入了解集成电路的工作原理，充分理解集成电路的功能表，就可能灵活应用集成电路，给我们的学习带来最大的帮助，完成准确高效的电路设计。
参考文献
[1]阎石.数字电子技术基础[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.
[2]林涛.巨永锋.任意进制计数器设计方法[J].现代电子技术，2008.。