利用扭环形计数器和译码器构建任意进制计数器

"本资源主要讨论了如何利用扭环形计数器和译码器的组合来构建时序逻辑电路，特别关注了避免竞争冒险的问题。同时，提到了几种常见的集成触发器及其特性，以及如何构建任意进制计数器的方法。" 在时序逻辑电路设计中，扭环形计数器是一种重要的组成部分。扭环形计数器的特点在于其状态转换过程中，任何相邻的两个状态间只有一个触发器的状态发生变化，这有助于避免译码器中出现竞争冒险的现象。例如，给出的扭环形计数器状态转换表显示了Q0, Q1, Q2和Q3的状态变化，通过这些状态的变化，可以实现特定的计数功能。 结合译码器使用，可以进一步扩展计数器的功能。译码器的输出P0到P5根据计数器的状态改变，每个译码器输入对应一个计数器的状态位，当状态变化时，只有对应的译码器输出发生变化，从而实现对其他电路的控制。例如，状态从100转换到000时，译码器的输出会相应地改变，但不会出现两个输入同时改变的情况，有效防止了竞争冒险。 标签中的"s'"可能指的是状态转移，它涉及到计数器在时钟脉冲作用下的状态变化路径。 在集成触发器部分，介绍了74LS160至74LS163系列，它们都支持异步清零和同步预置数，但具体功能有所不同，如74LS160和162是同步十进制加法计数器，而161和163则是同步十六进制计数器。此外，74LS190至74LS193系列提供了异步预置数和加/减计数能力，其中74LS192和193是双时钟计数器。 对于任意进制计数器的构建，方法包括利用已有计数器的清零或置数控制端来跳过某些状态。当M小于N时，可以通过在N进制计数器达到某个状态时同步或异步清零或置数，使其跳过N-M个状态，从而得到M进制计数器。例如，将十进制计数器在达到特定状态时清零，可以得到六进制计数器。 本资源详细阐述了时序逻辑电路中计数器的设计与应用，以及如何通过组合不同类型的计数器和译码器来实现特定进制的计数功能，这对理解和设计复杂的数字系统具有重要的实践意义。