計數器不僅能用于對時鐘脈沖計數,還可以用于分頻、定時、產生節拍脈沖和脈沖序列以及進行數字運算等。但是并無法顯示計算結果,一般都是要通過外接LCD或LED屏才能顯示。
60進制計數器的工作框圖和狀態轉換圖
根據設計基理可知,計數器初值00,按遞增方式計數,增到59時,再自動返回到00。因此,需要使用兩片74LS161芯片級聯的形式來構成六十進制計數器,一片控制個位,為十進制;另一片控制十位,為六進制。利用74LS161本身的控制端(完成十進制,在達到1001(即十進制的九)時),給高位芯片一個脈沖使高位芯片計數加一,同時低位芯片反饋清零,這樣反復,直到第二片達到0110時第二片自身反饋清零,這樣便完成一次60進制的計數,且回到初態,兩片74LS161全部反饋清零,繼續重復計數。圖1、圖2分別為60進制計數器的工作框圖和狀態轉換圖。
圖1 60進制計數器的工作框圖
圖2 60進制計數器的狀態轉化圖
實施方案
制作60進制計數器,先要確定使用芯片個數。74LS161有16個狀態,60進制計數器有60個狀態,所以就需要兩片74LS161串連并采用并行進位方式。具體電路連接圖見圖3。進行計數功能,將低位片的QD、QA連接到高位片的ENP、ENT,同時將低位片的LOAD、ENP、ENT管腳和高位片LOAD接到VCC=5V的電壓源上,低位片和高位片CLK端共同接到時鐘脈沖CP上。
U1為低位片(十進制計數器),U2為高位片(六進制計數器)。U2從“0000”狀態開始,到“1010”狀態后,這個狀態“1010”通過與非門U3使CLR為低電平,此時U1清零。通過兩片74LS161同步式連接,使得U2中的ENT、ENP為高電平,在下一個脈沖到來時,開始計數。U2有從“0000”狀態到“0101”六個狀態,下一個狀態“0110”通過與非門U4,使得U2的CLR為低電平,U2清零。U1每10個狀態,U2有1個狀態。所以LED從00開始計數,顯示59后,又從00重新開始。
圖3 60進制計數器
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