计数器控制电路设计

1、设计任务和要求：
设计一个模为“学号后三位+100”的计数器，当计数器的值等于同宿舍同学的学号（后三位）时输出Z为1（指示灯亮），否则输出为0.（CP频率f=1HZ）
2、基本设计思路：
1)        基于本人学号为“041”，于是设计一个模为141的计数器。
2)        设计指示灯Z控制电路，当计数器的值等于同宿舍同学学号，即041、042、043、044、045、046、047、048时，指示灯亮。
3、各单位电路设计：
1)        模141计数器电路的设计：
使用两个四位十进制计数器74LS161同步级联组成N=16*16=256的计数器，然后用整体置数法构成模141计数器，计数范围为0~140，当计到140（10001100）时，将140对应的输出端连接一个三输入与非门的输入端，输出端连接两个计数器的清零端，同步置零重新计数。
2)        指示灯控制电路的设计：
要使计数器的值为041~048（00101001~00110000）时指示灯亮，为其余值时指示灯不亮，我们使用了一片74LS138即3-8译码器，当地址码为00101001~00110000时，译码器的输出Y0的非~Y7的非分别被译中，用一个八输入与非门将74LS138的8个输出端连接到指示灯，即可实现电路功能。
我们用A7~A0控制74LS138的使能输入端，使得E1=A5(A4+A3)[A4+( A0 +A1 +A2 + A3 )]，E2的非=E3的非=A7+A6+[A3+( A0 +A1 +A2)]，即可实现电路功能。（加粗体的+表示异或）
4、电路设计如下图：



5、电路仿真结果：
我们用Multisim进行仿真，得到了正确的结果，当计数器运行时间为41~48秒，即计数器计到041~048时，指示灯亮。



当计数器运行时间超过48秒，指示灯灭。



当计数器运行时间为182~189秒，即计数器第二个周期计到041~048时，指示灯亮。



6、电路不足反思：
不能实时显示计数器的数值，不能直观表示计数器的功能。