集成计数器74LS161的逻辑功能扩展

摘要：MSI可编程计数器74LS161是同步二进制加法计数器，常规使用是构成各种不同进制的加法计数器。文中探讨了MSI可编程计数器74LS161的逻辑功能扩展问题，目的是探索MSI可鳊程计数器进行非常规使用改变应用方向的逻辑修改技术，即对可编程计数器74LS161的状态输出进行逻辑修改，改变计数规律，将状态输出反馈到预置数输入端实现“次态=预置数”的时序关系，从而实现逻辑功能扩展。所述方法的创新点是提出了MSI可编程计数器改变应用方向的逻辑修改方法。
关键词：可编程计数器；逻辑修改；逻辑功能扩展；应用方向

    MSI可编程计数器74LS161是同步二进制加法计数器，常规使用方法是构成各种不同进制的加法计数器。如果进行非常规使用改变一下它的使用方向，就可进一步发挥其功能和作用。扩展专用集成电路的应用领域是一项有实际意义的研究。本文研究了MSI可编程计数器改变应用方向的几种逻辑修改方法。

1 基本原理及功能扩展举例
    74LS161是可编程中规模同步4位二进制加法计数器，图1为其图形符号，其中，Q3，Q2，Q1，Q0为计数状态输出端，C为进位输出端，EP，ET为计数控制端，为预置数控制端，D3，D2，D1，D0为预置数输入端，为异步置零控制端，CP为计数脉冲输入端。
    表1为可编程计数器74LS161的真值。

    由表1可知，在=1的条件下，74LS161可编程计数器由EP，ET及控制，具有计数、预置数和保持三种功能。
    对可编程计数器74LS161的状态输出进行逻辑修改，改变计数规律或将状态输出反馈到预置数输入端实现“次态=预置数”的时序关系，可实现逻辑功能扩展。
1．1 可编程计数器74LS161扩展构成加减可逆计数器
    4位二进制加法计数器的状态图如图2所示，4位二进制减法计数的状态图如图3所示。

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    由图2，图3可知，将加法计数器状态图中每一状态中各位取反即为减法计数器的状态图。
    以可编程计数器74LS161的状态输出Q3，Q2，Q1，Q0为变量并增设一个加／减控制变量M进行逻辑修改设计，在M=0时各位状态输出不变，计数器进行加法计数；在M=1时各位状态输出取反，计数器进行减法计数，设修改设计后的计数器的状态输出为，表2为逻辑修改的真值表。

    由表2可得逻辑修改后的状态输出逻辑表达式为：
   
    图4为按式(1)构成的加／减可逆计数器的逻辑图，其中，C在加法计数时为进位输出、在减法计数时为借位输出。

1．2 可编程计数器74LS161扩展构成移位寄存器
    将可编程计数器74LS161的状态输出反馈到预置数输入端，实现“次态=预置数”的时序关系，可构成移位寄存器电路。
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    则可实现由Q0向Q3方向的移位操作，构成移位寄存器的电路如图5所示。

    则可实现由Q3向Q0方向的移位操作，构成移位寄存器的电路如图6所示。

2 结语
    对集成计数器74LS161进行逻辑功能扩展，改变其应用方向，扩大了器件的使用范围，使专用器件具有普遍适用性。