用74LS194设计具有自启动的扭环计数器

首先，我们需要理解74LS194芯片的工作原理和扭环计数器的原理。

74LS194是一种4位移位寄存器，可以实现左右移位、并行加载和清零等功能。在本设计中，我们将利用它的并行加载功能来实现扭环计数器。

扭环计数器是一种特殊的计数器，它能够在启动时自动设置计数器的初始值，并在计数达到最大值时自动回到初始值重新开始计数，从而形成一个循环计数器。扭环计数器通常用于数字频率合成器、数字锁相环等应用中。

接下来，我们来设计具有自启动功能的扭环计数器电路。

首先，我们需要确定计数器的最大值和初始值。假设我们要设计一个4位二进制扭环计数器，最大值为15（二进制为1111），初始值为3（二进制为0011）。

接下来，我们需要设计一个逻辑电路，使得计数器在启动时自动加载初始值，并在计数达到最大值时自动回到初始值重新开始计数。我们可以使用74LS194芯片来实现这个逻辑电路。

74LS194芯片有一个并行加载输入端口P，可以通过该端口同时加载4位二进制数。我们可以将初始值作为输入信号加载到P端口。同时，74LS194芯片还有一个复位输入端口MR，可以通过该端口将芯片清零。我们可以将MR端口与计数器输出的最高位相连，当计数器达到最大值时，最高位为1，可以将该信号送至MR端口将计数器清零。

因此，我们可以设计出如下的电路图：


在电路中，D0-D3为计数器的输出端口，Q0-Q3为74LS194芯片的输出端口，P为74LS194芯片的并行加载输入端口，MR为74LS194芯片的复位输入端口。

电路的工作原理如下：

1. 初始状态下，74LS194芯片的Q0-Q3输出为初始值3（二进制为0011），计数器输出为3。

2. 计数器开始计数，每次加1，直到达到最大值15（二进制为1111），此时最高位为1。

3. 最高位为1时，将信号送至74LS194芯片的MR端口，将其清零。同时，将初始值3（二进制为0011）送至74LS194芯片的P端口，重新加载计数器的初始值。

4. 计数器重新开始计数，从3开始，循环计数。

这样，我们就成功地设计出了一个具有自启动功能的4位扭环计数器电路。