計(jì)數(shù)是一種最簡(jiǎn)單基本的運(yùn)算，計(jì)數(shù)器就是實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)算的邏輯電路，計(jì)數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中主要是對(duì)脈沖的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量、計(jì)數(shù)和控制的功能，同時(shí)兼有分頻功能，計(jì)數(shù)器是由基本的計(jì)數(shù)單元和一些控制門(mén)所組成，計(jì)數(shù)單元?jiǎng)t由一系列具有存儲(chǔ)信息功能的各類觸發(fā)器構(gòu)成，這些觸發(fā)器有RS觸發(fā)器、T觸發(fā)器、D觸發(fā)器及JK觸發(fā)器等。計(jì)數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，如在電子計(jì)算機(jī)的控制器中對(duì)指令地址進(jìn)行計(jì)數(shù)，以便順序取出下一條指令，在運(yùn)算器中作乘法、除法運(yùn)算時(shí)記下加法、減法次數(shù)，又如在數(shù)字儀器中對(duì)脈沖的計(jì)數(shù)等等。本文為大家介紹74ls161構(gòu)成12進(jìn)制計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)。

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　　74ls161引腳圖與真值表

　　管腳圖介紹

　　時(shí)鐘CP和四個(gè)數(shù)據(jù)輸入端P0~P3

　　清零/MR

　　使能CEP，CET

　　置數(shù)PE

　　數(shù)據(jù)輸出端Q0~Q3

　　以及進(jìn)位輸出TC.（TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET）

　　74ls161功能分析

　　74ls161功能表

　　從74LS161功能表功能表中可以知道，當(dāng)清零端CR=“0”，計(jì)數(shù)器輸出Q3、Q2、Q1、Q0立即為全“0”，這個(gè)時(shí)候?yàn)楫惒綇?fù)位功能。當(dāng)CR=“1”且ID=“0”時(shí)，在CP信號(hào)上升沿作用后，74LS161輸出端Q3、Q2、Q1、Q0的狀態(tài)分別與并行數(shù)據(jù)輸入端D3，D2，D1，D0的狀態(tài)一樣，為同步置數(shù)功能。而只有當(dāng)CR=LD=EP=ET=“1”、CP脈沖上升沿作用后，計(jì)數(shù)器加1。74ls161還有一個(gè)進(jìn)位輸出端CO，其邏輯關(guān)系是CO=Q0.Q1.Q2.Q3.CET。合理應(yīng)用計(jì)數(shù)器的清零功能和置數(shù)功能，一片74LS161可以組成16進(jìn)制以下的任意進(jìn)制分頻器。

　　161的清除端是異步的。當(dāng)清除端CLEAR為低電平時(shí)，不管時(shí)鐘端CLOCK狀態(tài)如何，即可完成清除功能。

　　161的預(yù)置是同步的。當(dāng)置入控制器LOAD為低電平時(shí)，在CLOCK上升沿作用下，輸出端QA-QD與數(shù)據(jù)輸入端A-D相一致。對(duì)于54/74161，當(dāng)CLOCK由低至高跳變或跳變前，如果計(jì)數(shù)控制端ENP、ENT為高電平，則LOAD應(yīng)避免由低至高電平的跳變，而54/74LS161無(wú)此種限制。

　　161的計(jì)數(shù)是同步的靠CLOCK同時(shí)加在四個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)ENP、ENT均為高電平時(shí)，在CLOCK上升沿作用下QA-QD同時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。對(duì)于54/74161，只有當(dāng)CLOCk為高電平時(shí)，ENP、ENT才允許由高至低電平的跳變，而54/74LS161的ENP、ENT跳變與CLOCK 無(wú)關(guān)。

　　161有超前進(jìn)位功能。當(dāng)計(jì)數(shù)溢出時(shí)，進(jìn)位輸出端（RCO） 輸出一個(gè)高電平脈沖，其寬度為QA的高電平部分。在不外加門(mén)電路的情況下，可級(jí)聯(lián)成N位同步計(jì)數(shù)器。對(duì)于54/74LS161，在CLOCk 出現(xiàn)前，即使ENP、ENT、CLEAR 發(fā)生變化，電路的功能也不受影響。

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　　74ls161構(gòu)成12進(jìn)制計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)方案

　　74LS160是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，要實(shí)現(xiàn)十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器必須用兩片實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)，把各位芯片預(yù)置1，當(dāng)數(shù)碼管顯示9時(shí)，個(gè)位芯片開(kāi)始進(jìn)位即B端為0C端為1，經(jīng)過(guò)與非門(mén)輸出高電平，十位芯片開(kāi)始工作，十位芯片由0變?yōu)?，此時(shí)十位芯片A端為1個(gè)位芯片B端為0C端為0，經(jīng)過(guò)與或門(mén)輸出0，十位芯片處于維持狀態(tài)，當(dāng)個(gè)位芯片顯示2時(shí)，個(gè)位芯片B端為1十器位芯片A端為1，經(jīng)過(guò)與非門(mén)輸出0，重新開(kāi)始預(yù)置數(shù)，即完成了十二進(jìn)制計(jì)數(shù)。

　　74ls161構(gòu)成12進(jìn)制計(jì)數(shù)器原理圖

　　仿真波形圖