集成計數(shù)器74LS161的邏輯功能擴展

摘要：MSI可編程計數(shù)器74LS161是同步二進制加法計數(shù)器，常規(guī)使用是構(gòu)成各種不同進制的加法計數(shù)器。文中探討了MSI可編程計數(shù)器74LS161的邏輯功能擴展問題，目的是探索MSI可鳊程計數(shù)器進行非常規(guī)使用改變應(yīng)用方向的邏輯修改技術(shù)，即對可編程計數(shù)器74LS161的狀態(tài)輸出進行邏輯修改，改變計數(shù)規(guī)律，將狀態(tài)輸出反饋到預(yù)置數(shù)輸入端實現(xiàn)“次態(tài)=預(yù)置數(shù)”的時序關(guān)系，從而實現(xiàn)邏輯功能擴展。所述方法的創(chuàng)新點是提出了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；邏輯功能擴展；應(yīng)用方向

    MSI可編程計數(shù)器74LS161是同步二進制加法計數(shù)器，常規(guī)使用方法是構(gòu)成各種不同進制的加法計數(shù)器。如果進行非常規(guī)使用改變一下它的使用方向，就可進一步發(fā)揮其功能和作用。擴展專用集成電路的應(yīng)用領(lǐng)域是一項有實際意義的研究。本文研究了MSI可編程計數(shù)器改變應(yīng)用方向的幾種邏輯修改方法。

1 基本原理及功能擴展舉例
    74LS161是可編程中規(guī)模同步4位二進制加法計數(shù)器，圖1為其圖形符號，其中，Q3，Q2，Q1，Q0為計數(shù)狀態(tài)輸出端，C為進位輸出端，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。
    表1為可編程計數(shù)器74LS161的真值。

    由表1可知，在=1的條件下，74LS161可編程計數(shù)器由EP，ET及控制，具有計數(shù)、預(yù)置數(shù)和保持三種功能。
    對可編程計數(shù)器74LS161的狀態(tài)輸出進行邏輯修改，改變計數(shù)規(guī)律或?qū)顟B(tài)輸出反饋到預(yù)置數(shù)輸入端實現(xiàn)“次態(tài)=預(yù)置數(shù)”的時序關(guān)系，可實現(xiàn)邏輯功能擴展。
1．1 可編程計數(shù)器74LS161擴展構(gòu)成加減可逆計數(shù)器
    4位二進制加法計數(shù)器的狀態(tài)圖如圖2所示，4位二進制減法計數(shù)的狀態(tài)圖如圖3所示。

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    由圖2，圖3可知，將加法計數(shù)器狀態(tài)圖中每一狀態(tài)中各位取反即為減法計數(shù)器的狀態(tài)圖。
    以可編程計數(shù)器74LS161的狀態(tài)輸出Q3，Q2，Q1，Q0為變量并增設(shè)一個加／減控制變量M進行邏輯修改設(shè)計，在M=0時各位狀態(tài)輸出不變，計數(shù)器進行加法計數(shù)；在M=1時各位狀態(tài)輸出取反，計數(shù)器進行減法計數(shù)，設(shè)修改設(shè)計后的計數(shù)器的狀態(tài)輸出為，表2為邏輯修改的真值表。

    由表2可得邏輯修改后的狀態(tài)輸出邏輯表達式為：
   
    圖4為按式(1)構(gòu)成的加／減可逆計數(shù)器的邏輯圖，其中，C在加法計數(shù)時為進位輸出、在減法計數(shù)時為借位輸出。

1．2 可編程計數(shù)器74LS161擴展構(gòu)成移位寄存器
    將可編程計數(shù)器74LS161的狀態(tài)輸出反饋到預(yù)置數(shù)輸入端，實現(xiàn)“次態(tài)=預(yù)置數(shù)”的時序關(guān)系，可構(gòu)成移位寄存器電路。
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    則可實現(xiàn)由Q0向Q3方向的移位操作，構(gòu)成移位寄存器的電路如圖5所示。

    則可實現(xiàn)由Q3向Q0方向的移位操作，構(gòu)成移位寄存器的電路如圖6所示。

2 結(jié)語
    對集成計數(shù)器74LS161進行邏輯功能擴展，改變其應(yīng)用方向，擴大了器件的使用范圍，使專用器件具有普遍適用性。