时序逻辑电路设计：从N进制到M进制计数器转换

"该资源是关于数字电子技术基础的第六章——时序逻辑电路的下半部分，主要讨论了如何设计和构建不同进制的计数器，包括如何使用已有的N进制芯片来组成M进制计数器，以及面对M>N和M<N的情况时的不同构造方法。" 在数字电子技术中，时序逻辑电路是一种重要的电路类型，它不仅存储当前状态，还根据输入信号和内部状态的变化来产生输出。本资料主要关注的是计数器的构建，特别是如何利用现有的N进制计数器实现M进制计数器。 对于M<N的情况，即需要构建的计数器的进制比现有芯片的进制小，可以通过在计数循环中跳过N-M个状态来实现。有两种主要方法：置零法和置数法。置零法包括同步和异步两种方式，其中异步置零法通常在时钟脉冲作用时间较短时使用，而在计数过程中通过一个额外的信号强制所有计数状态清零。而置数法则是预先设定计数器到特定状态，例如可以设置为0000或1001等，使得计数器在新的循环中从这个预设状态开始。 当M>N时，即需要构建的计数器进制大于单个芯片的进制，有两种基本策略。一是将M分解为两个较小的因数N1和N2，分别构建N1和N2进制的计数器，然后通过串行或并行进位方式连接。串行进位方式是将低位计数器的进位输出作为高位计数器的时钟，而并行进位方式则使用同一时钟，低位计数器的进位输出作为高位计数器的计数控制信号。二是当M不能分解为较小的因数时，可以先用两个芯片组成N×N的计数器，再通过整体置零或置数的方法调整到所需的状态。 以74160这个十进制计数器为例，可以利用异步置零法将其改造成六进制计数器，也可以通过并行或串行进位方式将两片74160接成一百进制计数器。在实际应用中，选择哪种方法取决于系统需求和计数范围，以及对速度和复杂性的考虑。 总结来说，本资料深入探讨了时序逻辑电路中的计数器设计，涵盖了不同进制转换的技巧和策略，对于理解和设计数字电路系统具有很高的实用价值。理解这些内容对于电子工程师和相关领域的学生来说至关重要，因为它们是数字系统设计的基础，特别是在处理数据处理、定时和顺序控制等任务时。