基于multisim加法计数器的仿真_毕业论文设计(编辑修改稿)

基于multisim加法计数器的仿真_毕业论文设计(编辑修改稿)内容摘要：

器是实现这种运算的逻辑电路。 在数字系统中的计数器是记忆脉冲的个数。 具有分频、调幅和调相功能。 还可以实现测量、计算和控制功能。 计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成。 计数单元是由一系列具有信息存储功能的各种类型的触发器组成。 这类触发有： JK 触发器、 RS 触发器、 T 触发器、D 触发器等。 计数器广泛应用于数字系统。 如计算机控制器的指令数的地址，以便按顺序取读下一条指令。 运算器中作乘法、除法运算时记下加法、减法的次数。 又如在数字仪器中对脉冲的计数等等。 它主要的指标在于计数器的位数，常见的有 3 位和 4 位的计数器。 计数器的分类 计数器有许多种类： (1) 根据触发是否同步分为：同步计数器和异步计数器； (2) 根据不同的进制分为：二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器； (3) 根据运算趋势分为：加法，减法和可逆计数器。 计数器集成芯片 目前，计数器一般只有十进制和二进制集成电路芯片。 集成计数器的二进制计数器具有明显的优势，它具有简化电路，降低线路，提高了电路的可靠性。 对集成电路芯片进行不同的连接可以构成任意进制的计数器，主要方法有复位法、置数法等。 安徽新华学院 2020 届本科毕业论文（设计） 3 加法计数器 74LS161(如图 所示 )是应用非常广泛的异步二进制模十六计数器。 图 74LS161 集成芯片 该芯片的功能为下表所示 表 21 74LS161 功能表 清零 CR 预置数 LD 使能 ENP ENT 时钟 CLK 预置数输入 A B C D 输出 QA QB QC QD 0 1 1 1 1 X 0 1 1 1 X X X X 0 X X 0 1 1 X ↑ X X ↑ X X X X d0 d1 d3 d4 X X X X X X X X X X X X 0 0 0 0 d0 d1 d2 d3 保持， CO=0 保 持 计 数 具有异步清零，同步置数的功能， CR 为清零端， LD 为置数端， CLK 为时钟脉冲输入端，在上升沿触发。 其功能如下： (1) 异步清零功能 当 CR =0 时，不管输入如何， 输出为 0。 (2) 同步置数功能 当 LD =0， CR =1 时，在下一个上升沿来时，输入的数值送到输出端。 安徽新华学院 2020 届本科毕业论文（设计） 4 (3) 保持功能 当 CR =1， LD =1 时， ENT， ENP 任意一个为 1 时，计数器不工作，输出保持原状态不变。 (4) 计数功能 正常计数时， CR =1， LD =1， ENP=1， ENT=1 时，在脉冲上升沿的作用下，计数器对脉冲个数进行加法计数。 安徽新华学院 2020 届本科毕业论文（设计） 5 3 Multisim 的简介 Multisim 是电子电路仿真软件工具的 EDA 工具，在 Windows 环境下， Multisim 软件是一个完整的集成设计环境，图创作，分析，电路测试结果显示图标，集成到同一个电路窗口。 操作界面就是软件设计平台，与实际操作中几乎是相同的。 在构建实际电路之前，利用 Multisim 软件对电路进行虚拟的测试。 该软件以现代实验能力的方法和手段，使实验内容更加完整，效率提高，可以节省大量 的实验资源。 Multisim 的推出，在加拿大 IIT 公司的电路设计与仿真软件的基础上，使其有更高的性能，可以对电路进行模拟和分析。 使用简介 Multisim 包括了图形的输入，电路图语言输入方式，具有丰富的仿真和分析能力。 为了适应不同的环境， Multisim 有许多版本，用户可以根据自己的需要进行选择。 本设计使用到的 Multisim 功能 主要有如图 所示 图 Multisim 的主界面 安徽新华学院 2020 届本科毕业论文（设计） 6 (1) 区域 1 是对元器件的选取，其中包括放置信号源、放置基础原件、放置二极管和放置晶体管晶体管逻辑 (TTL)等。 (2) 区域 2 是仿真按钮 (3) 区域 3 是工作区，电路的连接就是在这个区域内完成的。 Multisim 对元器件的管理 EDA 可以提供的组件以及对模型精度零部件的数量直接决定了软件的的质量和易于使用性。 Multisim 软件为用户提供了一套丰富的元器件和管理组件，以一个开放的形式，允许用户自己添加必要的部件。 如图 所示 图 Multisim 对元器件的管理 安徽新华学院 2020 届本科毕业论文（设计） 7 4 设计思路和方法 一般我们常用到的小规模集成电路芯片有十进制 74LS160 和十六进制74LS161 以及十进制 74190 可逆计数器等。 这样芯片 的 数量和连接方法 就 有所不同。 需要设计的是 M 进制的计数器，已经拥有的计数器是 N 进制的，下面来讨论 M 不等于 N 的情况。 NM 时的设计方法 此时只需要一片 N 进制计数器作适当连接以及附加一些门电路就可以实现。 复位法 复位法也叫清零法，仅适用于有置零功能的计数器。 按执行复位操作是否需要时钟脉冲又可以分为同步复位法和异步复位法，大多数集成计数器采用异步复位的方式。 (1) 异步清零 如图 所示，计数器从 So 状态开始计数到 Sm状态时产生一个清零信号，送到计数器的置零输入端，当下一个脉冲有效沿来到时，计数器立刻返回 So 状态，开始下一轮的计数循环。 由于 Sm状态是一个过渡状态，只存在极短的时间，所以计数循环中稳定的状态只有 SoSm1 共 M的状态，从而构成 M进制计数器。 图 异步清零 S0 S1 S2 S3 Sn1 Sn2 Sn3 Sm+1 Sm Sm1 安徽新华学院 2020 届本科毕业论文（设计） 8 (2) 同步清零 如图 所示， 同步清零。