使用集成计数器构成N进制计数器的方法

由于集成计数器一般都是4位二进制、8位二进制、12位二进制、14位二进制、十进制等几种，若要构成任意进制计数器，只能利用这些计数器已有的功能，同时增加外电路构成。

1.N>M的情况

假定已有N进制计数器，要得到M进制计数器，方法如下：

当N>M时，需要去掉N-M个状态，方法有二：其一就是计数器到M状态时，将计数器清零，此种方法称为清零法；其二就是计数器到某状态时，将计数器预置到某数，使计数器减少M-N种状态，此种方法称为预置数法。第一种方法要用计数器的清零功能，第二种方法要用计数器的预置数功能。下面分别介绍。

（1）清零法 假定已有N进制计数器，用清零法得到M进制计数器。就是当计数器计数到M状态时，将计数器清零。清零方法与计数器的清零端功能有关，一定要清楚计数器是异步清零还是同步清零。若为异步清零则要在M状态将计数器清零，若为同步清零，应该在M-1状态将计数器清零。

【例11.1】试使用清零法，把四位二进制计数器74293接成13进制计数器。

解：首先把74293的输出端QA连接到时钟端CKB，形成十六进制计数器。由于74293是异步清零，所以在M=1101状态时清零。结果如图11-37所示。状态图如图11-38所示。

图11-37 例11.1电路

【例11.2】试用4位同步计数器74163组成M=13计数器。

图11-38 例11.1状态图

解：74163是同步十六进制计数器，具有同步清零端。所以应该在M-1状态清零，因为当计数器状态为1100时，满足清零条件，但是不清零，等待下一个脉冲到来时清零。逻辑电路如图11-39所示，状态图如图11-40所示。

图11-39 逻辑电路

图11-40 状态图

（2）预置数法 假定已有N进制计数器，用预置数法得到M进制计数器，方法是当计数器到某状态时，将计数器预置到某数使计数器减少M-N状态。预置数的方法与计数器的预置端功能有关，分为异步预置和同步预置。若为同步预置应该在M-1状态时预置，若为异步预置则应该在M状态预置。

【例11.3】试用同步十进制计数器74160组成接成6进制计数器。

解：由于74160具同步预置数功能，所以可以采用同步预置数法。如图11-41所示电路。当计数器输出等于0101状态时，由外加门电路产生LOAD=0信号，下一个CP到达时将计数器预置到0000状态，使计数器跳过0110—1001这4个状态，得到6进制计数器。状态图如图11-42所示。

图11-41 例11.3电路

(www.xing528.com)

图11-42 例11.3状态图

【例11.4】用另一种方法实现例11.5。

解：该方法是当计数器输出0100时，产生信号，下一个CP信号到来时向计数器置入1001。这种方法的好处就是能够使用原计数器进位端产生进位。逻辑电路如图11-43所示。状态图如图11-44所示。

图11-43 例11.4逻辑电路

图11-44 例11.4状态图

2.N<M的情况

由于N<M，所以必须将多片N进制计数器组合起来，才能形成M进制计数器。

第一种方法是用多片N进制计数器串联起来使：N₁∗N₂…N_n>M。然后使用整体清0或置数法，形成M进制计数器。

第二种方法是假如M可分解成两个因数相乘，即M=N₁∗N₂。则可采用同步或异步方式将一个N₁进制计数器和一个N₂进制计数器连接起来，构成M进制计数器。

同步方式连接是指两个计数器的时钟端连接到一起，低位进位控制高位的计数使能端。

异步方式连接是指低位计数器的进位信号连接到高位计数器的时钟端。

【例11.5】试用两片74160组成100进制计数器。

解：74160是十进制计数器，将两片74160串联起来就可以形成100进制计数器。采用异步方式连接就是使两片计数器都具有正常计数器功能，因为第一片的进位RCO在计数器为1001时跳到高电平，在下个CP到来时跳到低电平，所以须通过反相器连接到高位的时钟CLK，以满足时钟需要上升沿的要求。连接完成的电路如图11-45所示。

图11-45 例11.5逻辑电路

图11-46 例11.6逻辑电路

【例11.6】选用两片同步十进制计数器74160，以同步连接方式实现100进制计数器。

解：两片74160具有共同的时钟CP，以第一片的进位RCO输出到第二片的ENT和ENP端，就是每当第一片计数到1001时，RCO变为1，给第二片提供了计数条件，当下一个CP到来后，第二片增加1，而当第一片计数到0000时，RCO变为0，第二片计数器停止计数，等待下一个RCO=1。连接完成的电路如图11-46所示。