基于可編程計數(shù)器741LS161的循環(huán)碼計數(shù)器設(shè)計

摘要：基于探索MSI可編程同步二進制加法計數(shù)器74LS161改變應(yīng)用方向進行功能擴展的目的，采用邏輯修改的方法給出了在二進制計數(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)循環(huán)碼計數(shù)的設(shè)計方法，即以74LS161已有的狀態(tài)輸出Q3Q2Q1Q0為變量定義循環(huán)碼計數(shù)器的狀態(tài)輸出量進行改變計數(shù)規(guī)律的設(shè)計。給出了在函數(shù)卡諾圖上進行輸出函數(shù)最小化求解設(shè)計方法。從現(xiàn)成的函數(shù)出發(fā)，實現(xiàn)待求函數(shù)可擴展專用集成電路的應(yīng)用范圍并簡化循環(huán)碼計數(shù)的設(shè)計過程。所述方法給出了MSI可編程計數(shù)器改變應(yīng)用方向的邏輯修改方法。
關(guān)鍵詞：可編程計數(shù)器；邏輯修改；循環(huán)碼；邏輯電路設(shè)計

    循環(huán)碼又稱格雷碼，特點是每一位代碼以固定的周期循環(huán)，循環(huán)碼計數(shù)時每次狀態(tài)轉(zhuǎn)換只有一位發(fā)生變化，可靠性高。
    以可編程同步二進制加法計數(shù)器74LS161的狀態(tài)輸出量Q3Q2Q1Q0為基礎(chǔ)定義循環(huán)碼計數(shù)器的狀態(tài)輸出量，采用邏輯修改的方法進行改變計數(shù)規(guī)律的設(shè)計，可擴展專用集成電路的應(yīng)用范圍并簡化循環(huán)碼計數(shù)器的設(shè)計過程。

1 可編程同步二進制計數(shù)器74LS161的功能
    4位MSI可編程同步二進制加法計數(shù)器74LS161的真值表如表1所示。其中，EP、ET為計數(shù)控制端，為預(yù)置數(shù)控制端，D3、D2、D1、D0為預(yù)置數(shù)輸入端，為異步置零控制端，CP為計數(shù)脈沖輸入端，Q3、Q2、Q1、Q0為狀態(tài)輸出端，C為進位輸出端，“x”表示任意值。

    由表1可知，在條件下，74LS161可編程計數(shù)器由EP、ET及控制，具有計數(shù)、預(yù)置數(shù)和保持3種功能。
    當(dāng)、EP=ET=1、時，74LS161可編程計數(shù)器在計數(shù)方式下工作的二進制加法計數(shù)狀態(tài)圖如圖1所示。

2 基本原理及設(shè)計方法
    設(shè)4位循環(huán)碼計數(shù)器的狀態(tài)輸出量為…。狀態(tài)圖如圖2所示。

    基于可編程計數(shù)器74LS161進行循環(huán)碼計數(shù)器設(shè)計，用邏輯修改的方法修改已有計數(shù)器的計數(shù)規(guī)律為循環(huán)碼，以74LS161已有的狀態(tài)輸出量Q3Q2Q1Q0為輸入變量定義循環(huán)碼計數(shù)器的狀態(tài)輸出量，函數(shù)關(guān)系為
   
    邏輯修改的真值表如表2所示。

    由表2做出的卡諾圖并化簡如圖3所示。由圖3的最簡邏輯表達式為

   
    由式(2)～式(5)畫出邏輯圖如圖4所示。期中、EP=ET=1、使74LS161可編程計數(shù)器在計數(shù)方式下工作。

3 結(jié)束語
    基于可編程計數(shù)器74LS161的循環(huán)碼計數(shù)器設(shè)計，提出了從現(xiàn)成的函數(shù)出發(fā)實現(xiàn)待求函數(shù)的采用MSI器件設(shè)計循環(huán)碼計數(shù)器的方法，可擴展專用集成電路的應(yīng)用范圍并簡化循環(huán)碼計數(shù)的設(shè)計過程，具有實際應(yīng)用意義。