呂萌 等

摘要：Multisim是一款穩(wěn)定性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單的電子設(shè)計(jì)軟件。本文利用該軟件，以設(shè)計(jì)29進(jìn)制計(jì)數(shù)器為例，來(lái)說(shuō)明Multisim軟件在電子設(shè)計(jì)與電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的強(qiáng)大功能。

關(guān)鍵詞：74LS160 Multisim 計(jì)數(shù)器

1 Multisim軟件簡(jiǎn)介

Multisim是美國(guó)國(guó)家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有極強(qiáng)的仿真分析能力。

2 29進(jìn)制計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)

2.1 74LS160說(shuō)明

74LS160是一種 LSTTL 型同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（直接清零），它的主要特點(diǎn)是可用于快速計(jì)數(shù)的內(nèi)部超前進(jìn)位，用于n位級(jí)聯(lián)的進(jìn)位輸出，能同步可編程序，有置數(shù)控制線，二極管箝位輸入，能直接清零、同步計(jì)數(shù)。

這種同步可預(yù)置十進(jìn)制計(jì)數(shù)器是由四個(gè)D型觸發(fā)器和若干個(gè)門電路構(gòu)成。因?yàn)?9是一個(gè)素?cái)?shù)，所以必須用整體置零法或整體置數(shù)法構(gòu)成二十九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。此次我們采用整體置數(shù)法，首先我們將兩片74LS160以進(jìn)位并行的方式連接成一個(gè)一百進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)器從全0狀態(tài)開始計(jì)數(shù)，計(jì)入29個(gè)脈沖時(shí)，經(jīng)與非門U5A譯碼產(chǎn)生低電平信號(hào)立刻將兩片74LS160同步置零，于是便得到了二十九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

設(shè)計(jì)步驟如下：①首先用另個(gè)74LS160連接成一個(gè)100進(jìn)制的計(jì)數(shù)器；②在此基礎(chǔ)上改為29進(jìn)制計(jì)數(shù)器；③將時(shí)鐘信號(hào)改為由555定時(shí)器制作的多諧振蕩器。

將兩個(gè)74LS160的CLK端口以并行的方式接在同一個(gè)CLK時(shí)鐘信號(hào)端，使得林格計(jì)數(shù)器之間的進(jìn)位是同步的。令低位的U1的進(jìn)位輸出端ROC端與高位相連，同時(shí)ENP端解高電位，因?yàn)楫?dāng)ENP和ENT同時(shí)處于高電平時(shí)74LS160才處于計(jì)數(shù)狀態(tài)，并且當(dāng)?shù)臀籙1進(jìn)位時(shí)，ROC進(jìn)位信號(hào)輸出為高電位，使得此時(shí)ENP和ENT同時(shí)處于高電平，74LS160處于計(jì)數(shù)狀態(tài)，當(dāng)兩個(gè)計(jì)數(shù)器同時(shí)接受一個(gè)CLK信號(hào)時(shí)，低位則由9變?yōu)?，高位加1，一次實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制進(jìn)位。當(dāng)計(jì)數(shù)到第29脈沖時(shí)U5A將此信號(hào)譯碼為一個(gè)低電平信號(hào)，驅(qū)動(dòng)同步置數(shù)端LOAD工作，將兩個(gè)計(jì)數(shù)器同時(shí)置零。由于我們用的是整體置數(shù)法，所以整體置零CLR端不工作，將其接高電平即可。

2.2 電路設(shè)計(jì)與仿真

除了使用74LS160芯片外，采用峰值為5V，頻率為10Hz的時(shí)鐘信號(hào)；顯示部分使用BCD七段顯示器；使用+5V的供電電源，并使用74LS10來(lái)連接反饋信號(hào)的輸入和輸出，從而實(shí)現(xiàn)同步清零。所設(shè)計(jì)電路圖如圖1。

圖1 29進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路圖

3 總結(jié)

通過(guò)在Multisim軟件上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，該電路能順利地實(shí)現(xiàn)29進(jìn)制計(jì)數(shù)功能，在日常生活中可以利用該電路實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器功能。因此，Multisim軟件可以簡(jiǎn)單快捷地設(shè)計(jì)出任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

參考文獻(xiàn)：

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[3]喬琳君.基于74LS160的N進(jìn)制計(jì)數(shù)器仿真設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2013（24）.

作者簡(jiǎn)介：

呂萌（1985-），男，碩士研究生，助教，鶴壁汽車工程職業(yè)學(xué)院任教，研究方向：電子技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)。