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任意进制计数器的设计【摘要】计数器集成芯片一般有4位二进制、8位二进制或十进制计数器，而在实际应用中，往往需要设计一个任意n进制计数器，本文给出它的设计方法和案例。
【关键词】计数器；清零一、利用反馈清零法获得计数器1 集成计数器清零方式异步清零方式：与计数脉冲cp无关，只要异步清零端出现清零信号，计数器立即被清零。
此类计数器有同步十进制加法计数器ct74ls160、同步4位二进制加法计数器ct74ls161、同步十进制加/减计数器ct74ls192、同步4位二进制加/减计数器ct74ls193等。
同步清零方式：与计数脉冲cp有关，同步清零端获得清零信号后，计数器并不立刻被清零，只是为清零创造条件，还需要再输入一个计数脉冲cp，计数器才被清零。
属于此类计数器有同步十进制加法计数器ct74ls162、同步4位二进制加法计数器ct74ls163、同步十进制加/减计数器ct74ls190、同步4位二进制加/减计数器ct74ls191等。
2 反馈清零法对于异步清零方式：应在输入第n个计数脉冲cp后，利用计数器状态sn进行译码产生清零信号加到异步清零端上，立刻使计数器清零，即实现了n计数器。
在计数器的有效循环中不包括状态sn，所以状态sn只在极短的瞬间出现称为过渡状态。
对于同步清零方式：应在输入第n-1个计数脉冲cp后，利用计数器状态sn-1进行译码产生清零信号，在输入第n个计数脉冲cp 时，计数器才被清零，回到初始零状态，从而实现n计数器。
可见同步清零没有过渡状态。
利用计数器的清零功能构成n计数器时，并行数据输入端可接任意数据，其方法如下：①写出n计数器状态的二进制代码。
异步清零方式利用状态sn，同步清零方式利用状态sn-1。
②写出反馈清零函数。
③画逻辑图。
例1 试用ct74ls160的异步清零功能构成六进制计数器。
解：①写出sn的二进制代码。
sn=s6=0110②写出反馈清零函数。
③画逻辑图。
如图1所示。
计数器设计实验报告《计数器设计实验报告》一、实验的开始：充满好奇与期待“哇，计数器设计实验听起来就超酷的！”我兴奋地对同桌说。
就像要去探索一个神秘的宝藏，我心里充满了好奇。
那天，阳光透过窗户洒在实验桌上，好像也在为我们的实验加油助威。
老师把实验器材一一摆出来的时候，我眼睛都放光了，感觉像是打开了一个装满魔法道具的盒子。
比如那些五颜六色的导线，就像彩虹的碎片落在桌上。
同桌也很激动，他搓着手说：“这肯定很有趣，就像搭积木一样。
”这让我更加迫不及待地想要开始了。
这时候，我就想啊，生活中的很多事情不就像这个实验吗？充满未知，只要我们带着好奇和期待去探索，就会有不一样的收获。
二、遇到困难：有点沮丧但不放弃“哎呀，这怎么弄啊？”我皱着眉头嘟囔着。
按照图纸接线的时候，我老是接错，计数器就是不工作。
旁边的小组已经有进展了，我心里那叫一个着急啊，就像热锅上的蚂蚁。
我对小组成员说：“我感觉我像个迷路的小蚂蚁，完全找不到方向了。
”这时组长拍了拍我的肩膀说：“别灰心，我们再仔细看看。
”他的话就像一阵小风吹散了我心头的乌云。
就像爬山的时候突然遇到陡峭的路段，虽然难走，但只要有人鼓励，就有勇气继续。
于是我们重新检查线路，一个一个接口地核对，每检查一个接口，都像是在黑暗中摸索着寻找那把能打开成功之门的钥匙。
三、小组合作：团结的力量真伟大“我发现问题了！”小组里的一个同学大喊一声。
就像黑暗中突然出现了一道亮光。
原来是有个小零件的连接松动了。
我们都围了过去，你一言我一语地讨论起来。
“看，就是这里，差点就被我们忽略了。
”另一个同学说道。
我笑着说：“还好我们是一个小组，人多力量大啊。
”这就像一群小蜜蜂一起建造蜂巢，每个小蜜蜂都有自己的任务，缺了谁都不行。
大家齐心协力把零件重新接好，计数器开始有反应了，那一瞬间，我们都欢呼起来，那种喜悦就像在一场比赛中获得了冠军一样。
我深深感受到，在困难面前，大家团结在一起，就没有克服不了的难关，就像很多根小木棍绑在一起，就变得很结实。
实验九任意编码计数器的设计一、实验目的1、通过任意编码计数器体会语言编程设计电路的便利。
2、了解状态机的设计原理。
二、实验内容用状态机设计任意编码计数器，实现如下编码7进制计数器：0，2，5，3，4，6，1，并通过数码管显示。
三、实验原理状态转移图四、引脚分配情况：五、实验报告要求实验报告上要体现系统的设计过程，包括所有的代码、仿真结果和硬件验证结果。
library IEEE; ---get 1HZuse IEEE.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity dividef isport (CLK : in std_logic;CLK_D: out std_logic);end entity;architecture DIVIDE_arch of dividef issignal COUNT : integer range 0 to 50000000;beginPROCESS(CLK)BEGINif clk'event and clk='1' thenIF COUNT=50000000 thenCOUNT<=0;ELSE COUNT<=count+1;END IF;END IF;END PROCESS;PROCESS(COUNT)BEGINIF COUNT=50000000 THENCLK_D<='1';ELSE CLK_D<='0';END IF;END PROCESS;end architecture;library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity xsb1 isport(clk:in std_logic;reset: in std_logic;d:out std_logic_vector(2 downto 0)); end xsb1;architecture xsb1_arch of xsb1 is type state is (s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7); signal next_state,current_state:state; beginprocess(reset,current_state)begincase current_state iswhen s1=>d<="000";if reset='1'then next_state<=s1;else next_state<=s2;end if;when s2=>d<="010";if reset='1'then next_state<=s1;else next_state<=s3;end if;when s3=>d<="101";if reset='1'then next_state<=s1;else next_state<=s4;end if;when s4=>d<="011";if reset='1'then next_state<=s1;else next_state<=s5;end if;when s5=>d<="100";if reset='1'then next_state<=s1;else next_state<=s6;end if;when s6=>d<="110";if reset='1'then next_state<=s1;else next_state<=s7;end if;when s7=>d<="001";if reset='1'then next_state<=s1;else next_state<=s2;end if;end case;end process;process(clk)beginif clk='1'and clk'event thencurrent_state<=next_state;end if;end process;end xsb1_arch;library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity seg7 isport(indata: in std_logic_vector(3 downto 0);outdata: out std_logic_vector(0 to 6)); end seg7;architecture behavior of seg7 isbeginwith indata selectoutdata<="1111110" when "0000","0110000" when "0001","1101101" when "0010","1111001" when "0011","0110011" when "0100","1011011" when "0101","1011111" when "0110","1110000" when "0111","1111111" when "1000","1111011" when "1001","1110111" when "1010","0011111" when "1011","1001110" when "1100","0000000" when others, end behavior;。
课程设计任意进制计数器一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握任意进制计数器的工作原理和应用方法。
通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.了解不同进制数系统的定义和转换方法。
2.掌握任意进制计数器的基本结构和原理。
3.熟悉常见进制计数器的使用方法和操作技巧。
4.能够进行不同进制数之间的转换。
5.能够设计和制作简单的任意进制计数器。
6.能够运用任意进制计数器解决实际问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生的逻辑思维和问题解决能力。
2.培养学生对数学和科学的兴趣和好奇心。
3.培养学生的团队合作和创新精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.进制数系统的介绍和转换方法。
2.任意进制计数器的基本原理和结构。
3.常见进制计数器的使用方法和操作技巧。
4.任意进制计数器在实际问题中的应用案例。
5.第一节课：进制数系统的介绍和转换方法。
6.第二节课：任意进制计数器的基本原理和结构。
7.第三节课：常见进制计数器的使用方法和操作技巧。
8.第四节课：任意进制计数器在实际问题中的应用案例。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：教师通过讲解和示例来传授知识，引导学生理解和掌握进制数系统和任意进制计数器的基本概念。
2.讨论法：学生分组进行讨论和实验，共同探索和解决问题，培养学生的团队合作和问题解决能力。
3.实验法：学生动手制作和操作任意进制计数器，通过实践来加深对进制计数器原理和使用的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：提供相关的教材和参考书籍，供学生预习和复习。
2.多媒体资料：通过PPT、视频等多媒体资料，帮助学生形象地理解进制数系统和任意进制计数器的工作原理。
3.实验设备：准备一些简单的进制计数器设备，供学生在实验环节进行实际操作和探索。
以上是根据课程目标、教学内容、教学方法和教学资源设计的示范课程。
希望这个设计能够为您的教学提供一些参考和启发。
任意进制计数器的设计实验报告介绍本实验报告旨在讨论任意进制计数器的设计问题，包括进制转换、计数器的实现原理、电路设计等方面的内容。
进制转换进制的定义进制是用来表示数字的一种方法，常见的进制包括十进制、二进制、八进制和十六进制等。
在计算机科学中，二进制最为常用，由于计算机的基本元素是电子开关，而电子开关只有两种状态，因此非常适合使用二进制表示。
进制转换的方法进制转换是指在不同进制之间进行数字表示的转换。
常见的进制转换方法包括： 1. 十进制转二进制：将十进制的数值除以2，余数即为二进制数的最低位，继续除以2，直到商为0，将余数按顺序排列即可得到二进制数。
2. 二进制转十进制：将每一位上的数值乘以2的对应次幂，然后相加即可得到十进制数。
3. 十进制转八进制：将十进制数逐步除以8，余数即为八进制数的最低位，继续除以8，直到商为0，将余数按顺序排列即可得到八进制数。
4. 八进制转十进制：将每一位上的数值乘以8的对应次幂，然后相加即可得到十进制数。
进制转换的重要性进制转换在计算机科学中具有重要意义。
首先，计算机底层使用二进制进行操作，因此在计算机程序中进行进制转换是一种基本操作。
其次，进制转换有助于理解计算机中数字的表示方式以及数据的存储与运算原理。
此外，在某些场景下，合理地选择进制可以提高计算效率和减小存储空间等。
计数器的实现原理计数器是一种用来计数的电子装置，其通过在不同状态之间切换来记录计数结果。
计数器可以根据需求设计为同步计数器或异步计数器。
同步计数器同步计数器是一种通过时钟信号来驱动计数的计数器。
在同步计数器中，每个触发器的时钟信号来自于前一个触发器的输出，通过级联连接起来。
当时钟信号变化时，所有触发器同时更新计数值，因此同步计数器具有高度的同步性。
异步计数器异步计数器是一种通过电平信号来驱动计数的计数器。
在异步计数器中，每个触发器的时钟信号来自于前一个触发器的输出和输入。
当时钟信号变化时，触发器会根据当前的输入和输出状态来决定是否更新计数值，因此异步计数器具有较低的同步性。
基于可编程器件的任意进制计数器的设计方法1引言目前计数器设计主要有软件、硬件电路搭建和EDA技术编程实现等多种方式。
其中，EDA技术编程实现方式由于具有软件的灵活性和接近硬件电路计数器的最高计数频率而应用广泛。
但对于位宽8bit以上，模式较复杂的计数器采用EDA技术编程、调试却非常繁琐。
Altera公*虑到工程上的具体应用，增加MAX+plus II设计软件的灵活性，设置LPM(Librarv of Parameterized Moclules)元件库供设计人员使用。
该库包含一些常用功能模块所生成的元件，其元件引脚和参数由用户直接指定，可适应不同设计需要(如利用LPM元件库中的lpm_counter元件设计任意进制计数器)。
使用LPM元件库优点如下：(1)LPM设计的电路与结构无关；(2)设计人员利用LPM设计时，不用担心芯片利用率和效率等问题，无需自行设计基本的标准逻辑单元来构造某种功能，直到设计结束，设计人员都无需考虑其最终结构，设计输入和模拟仿真独立于物理结构。
作为EDIF(电子设计交换格式)标准的一部分，LPM 得到EDA界的广泛支持。
2lpm_counter元件介绍lpm_counter是LPM元件库的可调参数计数器元件，其最大计数位宽为32bit，最小计数时钟周期达8ns(125MHz，使用EPM7032LC44-6实现)；实现加、减或可逆计数；同步或异步清零/置数功能可选；通过参数设置，实现任意进制、输出位宽不超过32bit的加、减或可逆同步／异步计数器。
2．1引脚及功能描述1pm_counter元件的引脚端中，只有时钟端是必选的，需要外界提供计数信号；其他引脚端都为可选，当这些引脚端未选中时，其值为缺省值，引脚在计数器图形符号中不显示。
各引脚端功能描述如下：data[]：数据输入总线端，输入信号位宽由LPM_WIDTH决定，用于异步或同步置数。
clock：时钟端，上升沿触发。
clk_en：时钟信号输入允许端；缺省值为“1”(允许)。
一种任意进制计数器的快速设计方法探析【摘要】到目前为止，计数器还没有通用性很广的统一设计方法。
本文根据现在高职教育教学改革理念，按照职业教育人才培养模式改革和教学模式改革要求，分析介绍一种任意进制计数器的设计方法和设计特点。
【关键词】计数器；任意进制；触发器；最大码1.引言随着电子工业的发展，计数器电路在各个领域得到了广泛应用。
计数器不仅能用于对时钟脉冲计数，还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列以及进行数字运算等。
计算机中的时序发生器、分频器、指令计数器等都要使用计数器。
导航系统中的加速度计，网站设置的网页计数计，文字编辑中的字数计等都需要计数器。
因此，对于应用电子技术专业的学生不仅要掌握好基础专业知识和技能，还要具有一定的创新能力和电子产品设计开发能力。
本文以设计一个铅笔打包计数器为例，对任意进制计数器的设计方法进行分析探讨。
2.设计任务描述计数是一种最简单基本的运算，计数器就是实现这种运算的逻辑电路，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能。
本任务就是按照计数器的基本结构组成和工作原理，设计制作一个铅笔打包计数器见表一。
3.任务资讯3.1 计数器的工作特点对于由触发器组成的计数器，在做加法时，每一位的变化均发生在以下各位全是“1”的时候，只有在计数计到最大数码时，才不论各位的状态如何统统归“0”。
而对于减法计数，其借位均发生在以下各位全为“0”的时候，只有所有各位都是“0”时，才返回到最大数码。
可见，不论何种进制的计数器，在计满之前工作都是一样的，唯一的不同仅在于最大码回“0”这一步（减法是在由“0”返回最大码）。
所以，我们有理由认为计数的最大码包含着计数器工作的全部信息。
因此，一旦给定了计数器的最大编码，就应该能够立即写出各级触发器的激励方程。
3.2 任意进制计数器的构成方法目前常见的计数器芯片在计数进制上只做成应用较广的几种类型，如十进制、十六进制、7位二进制、12位二进制、14位二进制等。
实验九任意编码计数器的设计
一、实验目的
1、通过任意编码计数器体会语言编程设计电路的便利。
2、了解状态机的设计原理。
二、实验内容
用状态机设计任意编码计数器，实现如下编码7进制计数器：0，2，5，3，4，6，1，并通过数码管显示。
三、实验原理
状态转移图
四、引脚分配情况：
五、实验报告要求
实验报告上要体现系统的设计过程，包括所有的代码、仿真结果和硬件验证结果。
library IEEE; ---get 1HZ
use IEEE.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity dividef is
port (
CLK : in std_logic;
CLK_D: out std_logic
);
end entity;
architecture DIVIDE_arch of dividef is
signal COUNT : integer range 0 to 50000000;
begin
PROCESS(CLK)
BEGIN
if clk'event and clk='1' then
IF COUNT=50000000 then
COUNT<=0;
ELSE COUNT<=count+1;
END IF;
END IF;
END PROCESS;
PROCESS(COUNT)
BEGIN
IF COUNT=50000000 THEN
CLK_D<='1';
ELSE CLK_D<='0';
END IF;
END PROCESS;
end architecture;
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity xsb1 is
port(
clk:in std_logic;
reset: in std_logic;
d:out std_logic_vector(2 downto 0)); end xsb1;
architecture xsb1_arch of xsb1 is type state is (s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7); signal next_state,current_state:state; begin
process(reset,current_state)
begin
case current_state is
when s1=>d<="000";
if reset='1'then next_state<=s1;
else next_state<=s2;
end if;
when s2=>d<="010";
if reset='1'then next_state<=s1;
else next_state<=s3;
end if;
when s3=>d<="101";
if reset='1'then next_state<=s1;
else next_state<=s4;
end if;
when s4=>d<="011";
if reset='1'then next_state<=s1;
else next_state<=s5;
end if;
when s5=>d<="100";
if reset='1'then next_state<=s1;
else next_state<=s6;
end if;
when s6=>d<="110";
if reset='1'then next_state<=s1;
else next_state<=s7;
end if;
when s7=>d<="001";
if reset='1'then next_state<=s1;
else next_state<=s2;
end if;
end case;
end process;
process(clk)
begin
if clk='1'and clk'event then
current_state<=next_state;
end if;
end process;
end xsb1_arch;
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_arith.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity seg7 is
port(indata: in std_logic_vector(3 downto 0);
outdata: out std_logic_vector(0 to 6)); end seg7;
architecture behavior of seg7 is
begin
with indata select
outdata<="1111110" when "0000",
"0110000" when "0001",
"1101101" when "0010",
"1111001" when "0011",
"0110011" when "0100",
"1011011" when "0101",
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"1110000" when "0111",
"1111111" when "1000",
"1111011" when "1001",
"1110111" when "1010",
"0011111" when "1011",
"1001110" when "1100",
"0000000" when others, end behavior;。
