谈谈置位法中有无过渡状态的应用

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数字电路中的MSI器件构成任意进制的计数器通常有三种方法：（1）级联法；（2）复位法；（3）置位法。其中置位法是利用计数器的预置数功能，使N进制计数器在循环计数过程中跳跃（N―M）个状态来实现M进制计数的。此外，置位法还牵涉到过渡状态与不过渡状态的利用问题。因此，学生在应用这种方法时往往会产生许多困惑，为了帮助学生收到事半功倍之效，本文就置位法中有无过渡状态的应用问题，举出相关实例，使学生能更好地进行区分和比较。

一、有过渡状态

在使用置位法时，如果所用器件的LD=0信号本身就是置数信号，置数操作与时钟信号无关（例如同步十进制可逆计数器T4190。同步十六进制可逆计数器T4191均属此类），则需要利用一个过渡状态产生暂短的LD=0信号，以完成置数操作。

例1.试用CT4190芯片接成计数长度M=G的计数器。可以采用几种方法？画出相应的连接图和状态转换图。

解：可采用四种方法，相应的连接图如下：

由功能表可知，为使CT4190工作在加法计数状态，应将S、M端接0，并使LD处于1状态。它的预置数操作由LD=0的信号完成，与时钟信号无关。

图（A）电路中采用LD端复位法。

当芯片输出QDQCQBQA=1001时，译码门输出低电平，芯片处于置数状态，DCBA=0000的状态送到QDQCQBQA端，使QDQCQBQA=0000，QDQCQBQA=1001仅保留了一瞬即消失，相当于QDQCQBQA为1000时，其状态为0000，即芯片跳过了S9（1001）一个状态，使电路的计数长度M=9。

图（B）电路中采用LD端置最大数的方法。

当QDQCQBQA=1000时，芯片被置为1001状态，而1000状态仅保留一瞬间就消失了。相当于电路QDQCQBQA为0111时，其状态为1001，S8状态被跳过。该电路的计数长度M=9。

图（C）电路中采用LD端置最小数的方法。

当QDQCQBQA=0000时，电路被置为0001状态，相当于电路QDQCQBQA=1001时，其状态为0001，S0（0000）状态被跳过，使电路的计数长度M=9。

图（D）电路中采用C/B端置最小数的方法。

当QDQCQBQA出现1001状态时，C/B端跳变为高电平，经反相后LD=0，芯片马上处于置数状态，即QDQCQBQA被置为0000，状态1001仅保留短暂的瞬间就消失了，相当于电路1000的状态为0000，S0状态不会出现，电路计数长度为M=9。

例1图（E）即为图（A）～（D）电路的状态转换图。

由此可见，要求计数长度M相同时，CT4190芯片的接法是多种多样的，但不同接法所对应的状态转换图中状态转换的顺序是不同的。因为CT4191芯片的功能表和引腿图均相同，故二者接法类同，这里不再赘述。

二、无过渡状态

利用置位法构成任意进制计数器，如果所用器件的LD=0信号仅仅是计数器工作状态控制信号，而置数操作要靠时钟信号完成。例如同步十进制加法计数器T1160、T4161，四位同步二进制加法计数器T1160、T4161就属此类，置数过程中不需要利用过渡状态，工作比较可靠，下面以T4160为例加以说明。

例2.试用置位法将同步十进制加法计数器T4160接成七进制计数器。

解：用LD端复位法使M=8。

芯片的接线图如图（F）所示。电路的输出端QDQCQBQA处在0111状态时，门输出低电平。由于芯片的0111状态是在CP7的下降沿过后才出现，故LD端为0时CP7已过，此时芯片不能马上置数。即QDQCQBQA为0111的状态不会消失，只有CP8的下降沿到达时，芯片的输出端将被置为输入端DCBA的0000状态，芯片从S7返回S0状态，此时门CP的输出恢复为高电平。芯片又进入正常计数状态。图（G）为电路状态转换图。

其实用置位法将T4160接成八进制计数器的方法还有很多种，先画出T4160的状态图，见图（H）。它的有效循环包括S0到S9共十个状态。如果在计数过程中能跳跃两个状态，就变成八进制计数器。如，计数状态从S8跳到S1或从S2跳到S5也可从S4跳到S7等。

从以下看出，用置位构成任意进制计数器只要正确区分过渡状态的有无，其分析电路和构成转数器就会迎刃而解。