基于Multisim与逻辑门电路的七十七进制计数器设计

吕萌 赵敏

摘要：Multisim是一款稳定性强，操作简单的电子设计软件。本文利用该软件，以设计77进制计数器为例，来说明Multisim软件在电子设计与电子产品设计领域的强大功能。

关键词：74LS160 Multisim 计数器

1 Multisim软件简介

Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以

Windows为基础的仿真工具，适用于在板级的模拟/数字电路板的设计工作。该仿真工具包含了电路原理图中的图形输入、电路硬件描述语言輸入方式，仿真分析能力得到了业界的一致认可。

2 77进制计数器设计

2.1 74LS160说明

74LS160是一种LSTTL型同步、可编程的十进制计数器（直接清零），适用于快速计数的内部超前进位以及n位级联的进位输出，它设有置数控制线，二极管箝位输入，支持同步计数和清零功能。

这种同步可预置十进计数器由图1所示的4个D型触发器和若干个门电路组成。内部设超前进位，能够满足计数、置数、禁止、直接（异步）清零等操作要求。在触发器上装配同步时钟，使得当计数使能输入和内部门发出指令时输出变化协调一致，以此达到同步计数的效果。以这种模式运行，就不会产生在非同步（脉冲时钟）计数器中高频率发生的输出计数尖峰。缓冲时钟输入会在时钟输入上升沿触发所有触发器。

这种计数器支持可编程功能，可在任一电平上设置输出参数。同步预置会在置数输入上建立一禁止计数的低电平，在下一个时钟后，输出会与使能输入的电平建立起一致的数据参数。清除是异步的（直接清零），不论输入为何电平，均要清除输入端的低电平，按照低电平的参数标准设置所有触发器的输出参数。超前进位电路仅凭ENP、ENT计数使能输入和一个动态进位输出，就可以级联出n位同步应用的计数器，不须另加门。两个计数使能输入只有在高电平状态下才能正常计数，并且要求ENT使能输入一定是正反馈，目的是为使能动态进位输出创设先决条件。因而被使能的动态进位输出会产生一宽度与QA输出高电平类似的高电平输出脉冲。此高电平溢出进位脉冲能够用于使能其后的所有串联级。另外，时钟输入不会干扰两个计数使能输入的跳变。

电路有全独立的时钟电路。转变运行模式的控制输入（使能ENP、ENT 或清零），即便有所变动，到时钟发生时，也不会产生干扰因素。计数器的使能、置数、计数等功能都必须根据稳态建立时间与保持时间的相关要求而定。

2.2 电路设计与仿真

除了使用74LS160芯片外，采用峰值为5V，频率为10Hz的时钟信号；显示部分使用BCD七段显示器；使用+5V的供电电源，并使用若干门电路74LS09与74LS10来连接反馈信号的输入和输出，从而实现同步清零。

3 总结

通过在Multisim软件利用74LS160芯片和若干门电路进行仿真实验，该电路能顺利地实现77进制计数功能，在日常生活中可以利用该电路实现计数器功能。因此，Multisim软件可以简单快捷地设计出任意进制计数器。

参考文献：

[1]孟凤果.电子测量技术[M].第2版.机械工业出版社，2012.1

[2]阎石.数字电子技术基础[M].第5版.高等教育出版社，2006.5.

[3]乔琳君.基于74LS160的N进制计数器仿真设计[J].电子设计工程，2013（24）.

作者简介：

吕萌（1985-），男，硕士研究生，助教，鹤壁汽车工程职业学院任教，研究方向：电子技术产品研发。