基于可编程计数器741LS161的循环码计数器设计

摘要：基于探索MSI可编程同步二进制加法计数器74LS161改变应用方向进行功能扩展的目的，采用逻辑修改的方法给出了在二进制计数的基础上实现循环码计数的设计方法，即以74LS161已有的状态输出Q3Q2Q1Q0为变量定义循环码计数器的状态输出量进行改变计数规律的设计。给出了在函数卡诺图上进行输出函数最小化求解设计方法。从现成的函数出发，实现待求函数可扩展专用集成电路的应用范围并简化循环码计数的设计过程。所述方法给出了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；循环码；逻辑电路设计

    循环码又称格雷码，特点是每一位代码以固定的周期循环，循环码计数时每次状态转换只有一位发生变化，可靠性高。
    以可编程同步二进制加法计数器74LS161的状态输出量Q3Q2Q1Q0为基础定义循环码计数器的状态输出量，采用逻辑修改的方法进行改变计数规律的设计，可扩展专用集成电路的应用范围并简化循环码计数器的设计过程。

1 可编程同步二进制计数器74LS161的功能
    4位MSI可编程同步二进制加法计数器74LS161的真值表如表1所示。其中，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，Q3、Q2、Q1、Q0为状态输出端，C为进位输出端，“x”表示任意值。

    由表1可知，在条件下，74LS161可编程计数器由EP、ET及控制，具有计数、预置数和保持3种功能。
    当、EP=ET=1、时，74LS161可编程计数器在计数方式下工作的二进制加法计数状态图如图1所示。

2 基本原理及设计方法
    设4位循环码计数器的状态输出量为…。状态图如图2所示。

    基于可编程计数器74LS161进行循环码计数器设计，用逻辑修改的方法修改已有计数器的计数规律为循环码，以74LS161已有的状态输出量Q3Q2Q1Q0为输入变量定义循环码计数器的状态输出量，函数关系为
   
    逻辑修改的真值表如表2所示。

    由表2做出的卡诺图并化简如图3所示。由图3的最简逻辑表达式为

   
    由式(2)～式(5)画出逻辑图如图4所示。期中、EP=ET=1、使74LS161可编程计数器在计数方式下工作。

3 结束语
    基于可编程计数器74LS161的循环码计数器设计，提出了从现成的函数出发实现待求函数的采用MSI器件设计循环码计数器的方法，可扩展专用集成电路的应用范围并简化循环码计数的设计过程，具有实际应用意义。