在之前的博客中和大家分享了帶控制功能的電子鐘模型, 可能該模型有些難於理解, 且設計過程有些過於複雜, 不利於初學者掌握設計技術. 最近一段時間也寫了不少關於74160應用的博文, 也是時候該複習一下前面設計中用到的知識了. 比起之前的電子鐘模型, 下面的設計模型全部集中於一張A4大小的圖紙上——這無疑是更爲精煉的.
在設計開始前, 有幾個關鍵點需要大家牢記, 下面我將分段落來贅述.
要熟知並熟練使用74160的同步置數法. 如果我們要用1片接成同步X(X≤8)進制加法計數器, 那麼就要根據X的8421碼中"1"出現的位置, 來決定LOAD'引腳的接法(與非門). 舉個實在的例子, 若要接成同步6進制加法計數器, 那麼我們先將6轉換爲0110, 可以看出, 其中"1"的位置出現在中間兩位, 那麼就將該片74160的QC、QB分別引出, 接到與非門的兩個輸入端即可, 該邏輯門的輸出即爲LOAD'引腳所需的邏輯表達式. 補充說明一下, 該片74160的四個輸入引腳要接地, 以置爲低電平.
要熟練使用ENT引腳設計法. 在熟練使用該設計方法前, 我們要掌握N進制加法計數器的進位輸出的設計方法: 實則是當電路狀態到達最大的一個時, 進位輸出引腳變爲高電平(上升沿觸發方式), 其餘狀態對應的進位輸出均爲低電平. ENT引腳設計法的精髓便是將上一級計數器的進位輸出引腳引出, 接到該74160的ENT引腳, 該片74160的ENP引腳用開關來控制高低電平: ENT/ENP引腳都爲高電平時, 74160處於計數狀態; ENT/ENP中有一個爲低電平時, 74160處於保持狀態.
將兩片74160接成的計數器看作一個整體, 以和高位74160構成的計數器級聯. 這裏拿60進制計數器和60進制計數器級聯作爲例子, 60進制加法計數器的最大狀態爲59, 其8421碼也就是0101 1001, 那麼我們將高位的QC、QA和低位的QD、QA分別引出, 接到四輸入與門的輸入端, 該邏輯門的輸出即爲所需的進位輸出變量Y. 接下來, 我們將進位輸出變量Y對應的引腳接到高位60進制計數器(由2片74160構成)較低位的74160芯片的ENT引腳, 這便完成了60進制加法計數器間的級聯(若兩片74160的數制均爲10進制, 那麼低位74160的RCO引腳接到高位74160的ENT引腳即可). 讀者若對上述表達有疑惑, 應回過頭去仔細研究74160的基本功能與引腳電平的對應關係, 不可急於求成.
有了以上設計理論, 我們就可以設計出基本電子鐘了.
