基于EWB 的N 进制计数器仿真设计

开始计数计到59 时开始循环，说明图3 实现了60 进制加法计数器功能。

3.2 同步置数法实现的24 进制计数器的仿真设计

同步置数法原理和异步清零法原理相同，区别在于与非门的输出端接在74LS160 的预置数端LOAD/.当计数器计到N-1 时，反馈与非门的输入端全部为1,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。所以要实现24 进制的计数器，应写出23对应的二进制代码。

（1）写出23 对应的二进制代码：00100011,即十位计数器的输出Q2D Q2C Q2B Q2A=（2）D=（0010）B,个位计数器的输出Q1D Q1C Q1BQ1A=（3）D=（0011）B

（2）求反馈复零逻辑表达式：采用异步清零法设计，所以：

（3）在EWB 软件里搭建仿真电路。具体如下：

①拖放元器件同异步清零法实现的60 进制计数器的仿真设计。

②连接线路：电源、地、技术控制端ENP/ENP、脉冲信号源接法不变。与异步清零法仿真设计区别在于此时CLR/=1 ;十位计数器的数据输入端D=C=B=A=0 ;由反馈复零逻辑表达式知与非门输入端接十位计数器的Q2C Q2B,而输出反馈到两个计数器的预置数端。

采用同步预置数法实现的24 进制计数器仿真电路图如图3所示。

（4）打开仿真开关，运行仿真电路，观查仿真结果。仿真时可以看到，从0 开始计数时，计到23 时开始循环，说明图3 实现了24 进制加法计数器功能。

3.3 仿真问题分析

在设计60 进制计数器仿真时，发现十位计数器不计数，检查后发现十位计数器的预置数端虚接，改正后仿真结果正确。另外以下几点：

（1）正确求取复零逻辑表达式，异步清零法为N 对应的二进制代码为1 的输出项的与非表达式，同步预置数法为（N-1）对应的二进制代码为1 的输出项的与非表达式。

（2）如果设计10 进制以上的计数器时，个位计数器的进位端要连到十位计数器的计数控制端ENP 和ENT 端。

（3）注意不同方法时，反馈与非门的输出端连接位置不同，异步清零法连到计数器复位端，而同步预置数法连到计数器预置数端，并且此时数据输入端应为0.

4 小结

本文主要以74LS160 为例，介绍了采用反馈复零法实现的N进制计数器的设计方法及仿真步骤。并以异步清零法设计的60进制计数器和同步置数法实现的24 进制计数器为例给出了详细的设计步骤。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。