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集成计数器74LS161的逻辑功能扩展

时间:2012-03-05


21 0 1年 4月 1日  第 3 卷第 7 4 期 

现 代电子 技术 
M od r   e ton c   e hniue e n Elc r i sT c q  

Apr 2 1 . 01   V o134 N O   .   .7

集 成计 数 器 7 L 1 1的逻辑 功 能扩 展  4 S6
马 敬敏 
( 海 大 学 物 理 系 ,辽 宁 锦 州  1 1 0 ) 渤 2 0 0 

摘  要 : I 编程 计 数 器 7 L 1 1 同 步二 进 制 加 法计 数 器 , MS 可 4 S6 是 常规 使 用是 构 成 各 种 不 同进 制 的 加 法 计 数 器 。 文 中探  
讨 了 MS 可 编程 计 数 器 7 L 1 1的逻 辑 功 能扩 展 问题 , 1 I 4 S6 I 的是 探 索 MS 可 编 程 计 数 器 进 行 非 常 规 使 用 改 变 应 用 方 向 的 逻  / I 辑修 改技 术 , 对 可 编程 计 数 器 7 L 1 1的状 态 输 出进 行 逻 辑 修 改 , 变计 数 规 律 , 状 态 输 出反 馈 到 预 置 数 输 入 端 实 现  即 4 S6 改 将
“ 态 一 预 置 数 ” 时序 关 系, 而 实现 逻 辑 功 能 扩展 。 所述 方 法 的创 新 点 是 提 出 了 MS 次 的 从 I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 

中 图 分 类 号 : N7  4 T 9 3 

文 献标 识 码 :   A

文章 编 号 : 0 43 3 ( 0 1 0 — 1 00   1 0 — 7 X 2 1 ) 70 7 — 2

Lo i a  n to   t n i n f r I e r t d Co n e   4 1   gc lFu c i n Ex e so  o   ntg a e   u t r 7 LS  1 6 
M A  i g mi   Jn — n
( p rme t f h sc , h i ie s y Jn h u 1 1 0 ,Chn ) De a t n    y is Bo a Un v r i , iz o   2 0 0 o P   t ia 

A s r c :Th   S   a e   r g a b ta t eM Ib s d p o r mma l  o n e  4 S1   i a s n   i a y a c mu a o ,a d i  o v n i n l   s d a   n b e c u t r 7    1 s   y e b n r   c u l t r n  s c n e t a l u e   s a   L 6    o y a c m u a o   t   i e e tdg t ls s e . Th  o ia  u c in e tn in f rM I - a e   o n e   4 S 6   sd s u s d t   e   c u l t rwi d f r n   i i   y t ms h f a e lg c lf n t   x e so   o   S b s d c u t r7 L 1 1 i  ic s e  O d — o v l p i   n o v n i n 1u e n wh c   h  o ia  dfc t n t c n lg  sa o t d t  h n e i   p l a i n d r c i n,t a     eo  t u c n e t a  s ,i   ih t e l gc l s o mo i a i  e h o o y i d p e  O c a g  t a p i t   i t i o   s c o e o h ti s
t  a O s y, t   t t  ut tof7 LS1  s l gial  o fe   O c n  t  o tn   e l ton S  ha  he s a eou p  s b c   e   he s a e o pu    4 61 i o c ly m diid t   ha ge is c un i g r gu a i   O t tt   t t  t uti  a k fd t   hei pute     h   e tng da a t  e c   hetme s q n e o ” xts ae ̄ s ti g d t O t  n   nd oft e s ti   t  O r a h t  i   e ue c   f ne   t t e tn   a a”.a   hu  he l ia  u to   x   nd t s t  ogc lf nc in e — t nso  sr aie e i n i  e l d. The c e tv   r s t tt  o c lm o fc to   e hnoog  s p o s d t   ha e t   plc to   ie to   z   r a ie pa ti  ha  hel gia  diia i n t c l y i  r po e  O c ng   heap ia i n d r c in ofM SIb s d pr r m m a l  ou e .   — a e   og a b e c nt r  Ke w o d y r s:pr gr m m a e c un e o a bl  o t r;l gia  o fc to o c lm diia i n;l ia  un ton e e i og c lf c i   xt nson;a lc ton die to   pp ia i   r c i n

MS 可编 程计数 器 7 L 1 1是 同步 二 进制 加 法计  I 4 S6
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 MS 可编  I 程计 数器 改变应 用方 向 的几 种逻 辑修 改方法 。  
图 1 7 L 1 1可 编 程 计 数 器 图 形 符 号    4S6

基 本 原 理 及 功 能 扩 展 举 例 

表 1 可 编 程 计数 器 7 L 1 1的真 值    4 S6

7 L 1 1是可 编程 中规 模 同步 4位 二进 制 加 法 计  4 S6
数器 , 1为其 图形 符 号 口 , 中, , , , 图 。 其 Q。 Q。 Q  Q。为 

计数状 态输 出端 , C为进 位输 出端 , P, T为 计数 控 制  E E
端 , D为 预置 数 控 制 端 , 3 D ,   D L D ,   D , 。为预 置 数 输 入  端 , o为异步 置零控 制端 , P为 计数 脉冲输 入端 。 R C   表 1 可编程计 数器 7 L 1 1的真值 r】 。 为 4 S6 】o   _I 由表 1可 知 , 在R。 1的条 件 下 ,4 S 6 一 7 L 1 1可 编程 

计 数器 由 E E P, T及 L D控 制 , 有计 数 、 具 预置 数 和 保持 
三 种功 能 。  

对 可编程 计数 器 7 L 1 1的状 态输 出进 行逻 辑 修  4 S  6 改, 改变计 数规 律或 将状 态输 出反馈 到预 置数输 入端 实 

收 稿 日期 : 0 01 - 8 2 1—01 

第7   期

马 敬敏 : 集成 计数 器 7 L 1 1 4 S 6 的逻 辑功 能扩展 

11 7 

现“ 态 一 预 置 数 ”的 时 序 关 系 , 实 现 逻 辑 功 能  次 可
扩展 。  

1 1 可 编 程 计 数 器 7 L 1 1扩 展 构 成 加 减 可 逆 计  .  4 S6
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 。  
图 4 加/ 可逆 计 数 器的 逻 辑 图 减  

在L D=0时 , 馈及 输入 逻辑关 系 为 : 反  
D。一 Q;   D2一 Q 
D1一 Q 
图 2 4位 二 进 制 加 法计 数 器 的状 态 图   
(   2)

(   3)
(   4)

D 一 串行 数据输 入  。 各 次 态逻辑 表达 式为 :  
Qr  一 D 。一 Q 
Q  一 D2一 Q 

(   5)

( ) 6 

() 7  () 8 

Qr 一 D 一 Q:  

Q   一D 。一 串行 数据输 入 

() 9 

则 可实 现 由 Q 。向 Q。方 向 的 移 位 操 作 , 成 移 位  构
图 3 4位 二 进 制 减 法 计 数 器 的 状 态 图    

寄 存器 的 电路 如 图 5所示 。  
’   数 据 并 行 输 出 

由图。 , 3可 知 , 加 法 计 数 器状 态 图 中每 一 状  2图 将 态 中各位 取反 即为减 法计 数器 的状态 图 。   以可 编程计 数器 7 L 1 1的状态 输 出 Q , ,    4 S6 。 Q  Q , Q。 为变量 并 增设 一个 J / 控 制变量 M 进行 逻辑 修 改  J 减 n 设计 , M 一0时 各位 状 态 输 出不 变 , 数器 进 行 加 法  在 计

计数 ; M 一1时 各位 状 态 输 出取 反 , 数器 进 行 减 法  在 计 计数 , 设修 改 设 计 后 的计 数 器 的状 态 输 出 为 Q ,     Q , Q: Q , 2为 逻辑修 改 的真值 表 。 ,  表  
表 2 7 L 1 1扩展  / 可 逆 计 数 器 的 真 值 表    4S6 减
敦 据 翠  输 八  仃

图 5 Q。向 Q。方 向移 位 的移 位 寄 存 器   

在L D=0时 , 反馈 及输 入逻辑 关 系为 :   D。 串行数 据输 入  一
D2一 Q;   D  一 Q!  
( O  1) ( 1  1)
( 2  1) ( 3  1)

由表 2可得逻辑 修 改后 的状态输 出逻辑表 达式 为 :  
Q 一 M ① Q  () 1 

D。一 Q 

各 次态 逻辑 表达式 为 :   Q   一D 。一 串行 数据输 入 
Q  : = =D2一 Q;  

图 4为按 式 ( ) 1 构成 的加 / 减可逆 计数 器 的逻辑 图 ,  

(4  1)
( 5  1)

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。   ‘  

Q  一 D 一 Q 

( 6  1)

1 2 可编程 计数 器 7 L 1 1扩展 构成 移位 寄存 器  .  4 S6
将 可编程 计数器 7 L 1 1的状 态输 出反 馈 到预 置  4 S6 数 输入端 , 现 “ 态 一 预置 数 ” 时 序关 系 , 构 成  实 次 的 可 移位寄存 器 电路 。  

Q} 孑  一 D = Q 。=   =

( 7  1)

则 可实 现 由 Q 。向 Q。方 向 的移 位 操 作 , 成 移 位  构 寄存器 的电路如 图 6 示 。 所  
( 转 第 14页) 下 7  

14 7 

现 代电子 技术 

21 年第 3 卷  01 4

必须 小于上 位机 的等待 查询 时间 , 否则将 被 当作 出错处  理 。下位机通 信 流程如 图 5 示 。 所  
发 生 串 口事 件 

以稳定 可靠 的工作 。文 中仅讨 论 了 3个 单片机 的情形 ,   若单 片 机多 于 3个 , 以对 控 制 电路 进行 适 当扩展 , 可 以 
满 足需要 。  
参 考 文 献 

分析接收到的命令帧 
N 

是本机命令?  
、 、  
— —  



 

E i 李 朝 青 . 片 机 原 理 及 接 口技 术 [ . 京 : 京 航 空 航 天  l 单 M] 北 北
大学 出版 社 , 0 6 20.  

Yi  

执 行 命 令 

E ] 求是 科 技 . 片 机 通 信 技 术 与 工 程 实 践 I . 京 : 民 邮  2 单 - M] 北 人
电 出版 社 ,0 5 20.  

串 口独 占信 号 有 效 P 0 0 l= 

[] 龚建 伟 , 光 明. s a C / ub   3 熊 Viul   T roC串 H通信 编程 实 践   
反馈信息送串口输出  

[ .北 京 : M] 电子 工 业 出版 社 ,0 4 20 .   [] 沙 占友 , 彦 朋 , 志 永 . 片 机 外 围 电 路 设 计 [ . 京 : 4 王 孟 单 M] 北  
电子 工 业 出版 社 , 0 3 20 .  

串 [独 占信号失效P.=  J I I 0

1——_j 、 —— 一 、 —    . 兰— /   ! 、 — —
图 5 下位 机 通信 程 序 流程 图   

E] 京 科 公 司 . 新 T L 电路 手 册 E . 京 : 科 公 司 ,92 s 最 T M] 北 京 19.  

[ ] 关 慧 贞 , 铁 , 希 贵 . 于 5 单 片 机 的 自动 巡 线 轮 式 机  6 邱 叶 基 1型
器 人 控 制 系 统 设 计 口] 国外 电子 元 器 件 ,0 63 :53 . . 2 0 () 3—7  

4 结  语 

[]林颖 , 7 罗金 炎 , 骄 , 基 于 R 4 5总 线 的 P 刘 等. S8 C机 与 多 单 片 
机 系 统 间 的 串 行 通 信 [ ] /全 国 先 进 制 造 技 术 高 层 论 坛 暨 e/  

采用 防止竞 争控 制电路 和应答 式编 程 , 得多单 片  使 机共用 R  3 S2 2接 口时 , 每个单 片机 分时 占用 R  3 S2 2总  线发送 通道 , 有效地 避免 了串行总线 的竞 争 。控 制 电路  采用普 通 的 7 HC系列 芯片构 成 , 4 电路 简单 、 现容 易 、 实  

制 造 业 自动 化 、 息 化 技 术 研 讨 会 论 文 集 . 阳 : 国 机 械  信 贵 中
工 程 学 会 ,0 54 24 6 2 0 :3—3 .  

[ ] 曲桂 芳 , 锦 德 . 高 单 片 机 测 控 系 统 可 靠 性 的若 干 措 施  8 野 提
E ] 天 津通 信技 术 ,0 1 2 : 0 2 . 1. 2 0 ( ) 2—4  

通 信 可靠 。笔者在研 制 “ 信号微 机监 测 系统板 卡故 障定 
位仪 ” 目中采 用 了这一 电路 , 个 下位 机 ( 1 列单 片  项 3 5系

[ ] 周 凯 , 黎 利 . 于 MAX 8 9 郭 基 4 5实 现 P 机 与 单 片 机 通 信 的 程  C 序 设计 Ei 信 息 技 术 ,0 5 4 :01 . l. 2 0 ( ) 1—2   [ O 周 茂 霞 . 于 Wid ws I 数 编 程 的 P 1] 基 no   AP 函 C机 与 单 片机 多  机通信的实现 E]山 东师范 大学 学报 : 1. 自然 科 学 版 ,0 7 20 
( 3): 2 64  6— .

机) 控制板 安装 在 同一 个机 箱 中 , 入式 平 板 电脑作 为  嵌 上 位机 与 3个 下位机 进行 串行通 信 , 实践证 明该 电路可 

作 者 简 介 : 勇奇  男 , 9 7年 出生 , 西 人 , 林 15 广 工程 师 。主 要 研 究 方 向 为 铁 道 信 号 。  

( 接 第 11页) 上 7  

学 出版 社 , 9 5 1 9.  

E ]。 骏 原 , 香 , 敬 敏 . 字 电 子 技 术 实 验 I . 阳 : 北  2 任 腾 马 数 - M] 沈 东
大 学 出版 社 , 0 0 21 .  

[ 3 阎 石 . 字 电子 技 术 基 础 E . 京 : 等 教 育 出版 社 ,98 3 数 M] 北 高 19 .  
E 3 余 孟 尝 . 字 电子 技 术 基 础 简 明 教 程 [ . 4 数 M] 3版 . 京 : 等  北 高
教 育 出 版社 ,0 6 20.  

[ ]余 雄南 . 字 电 路 与 系 统 E ] 西 安 : 安 电 子 科 技 大 学 出  5 数 M . 西
藏 话 早 仃 张 八 

版 社 , 9 8  18.

图6 Q     。向

方 向移 位 的 移 位 寄 存 器  

[ ] 王 佩 珠 . 路 与 模 拟 电 子 技 术 [ ] 南 京 : 京 大 学 出 版  6 电 M . 南
社 , 0 1  20 .

2 结  语   

对集成 计 数 器 7 L 1 1进 行 逻 辑 功 能 扩 展 , 变  4 S6 改

E3 付 植 桐 . 子 技 术 [ . 京 : 等 教 育 出版 社 ,0 0 7 电 M] 北 高 20.   E 3 康 华 光 , 大钦 . 8 陈 电子 技 术 基 础 : 字 部 分 [ . 数 M] 4版 . 京 : 北   高 等 教 育 出 版 社 ,99 19 .  

其应 用方 向 , 扩大 了器 件 的使 用 范 围 , 专 用 器件 具 有  使
普遍适 用性 。  
参 考 文 献 

[ ] 刘 浩 斌 . 字 电 路 与 逻 辑 设 计 [ . 京 : 子 工 业 出 版  9 数 M] 北 电
社 ,0 3 20.  

r ] 任 骏 原 . 凤 云 . 子线 路专 题 研 究 [ . 都 : 南 交 通 大  1 张 电 M] 成 西
作者简介 : 敬敏 马

[ 阳 梁 明理 . 子线 路 E . 京 : 等教 育 出版 社 ,9 3 1 电 M] 北 高 19 .  

女 ,9 6 出 生 , 宁 葫 芦 岛人 , 16 年 辽 高级 实验 师 。研 究 方 向 为 电 子 信 息 。  


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