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实验十一 计数器74LS161的逻辑功能测试及应用
一、 实验目的
1、熟悉集成计数器触的逻辑功能和各控制端作用。
2、掌握集成计数器逻辑功能测试方法。
3、掌握计数器使用方法。
二、 实验设备与器件
1、实验设备：DLBS系列数字逻辑实验箱1个，MF47型万用表１台。
2、实验器件：74LS161集成同步计数器×2片，四二输入与非门74LS00×1块。
三、实训器件说明
1、 74LS161集成同步计数器
74LS161是一种同 步四位二进制同步加法计数器，计数范围是0～15，具有异步清零、
同步置数、保持和二进制加法计数 等逻辑功能。图11.1所示为74LS161的管脚图和逻
辑功能示意图。图中
CR
端是异步清零控制端，当
CR
=0时，输出Q3Q2Q1Qo全为零，
实现异步清除 功能。
LD
是同步置数控制端，当
CR
=1，
LD
=0， 且CP=CP↑时，输出
Q3Q2Q1Qo=D3D2D1Do,实现同步预置数功能。CTP和CTT 是计数控制端，CP是上升沿有效
的时钟脉冲输入端，D0～D3是并行数据输入端，Q0～Q3是计数 输出端，CO是进位输出
端，且进位输出信号CO=CTt=Q3Q2Q1Qo ，它可以用来实现电路的级联扩展。


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4LS161的逻辑功能如表6 .9所示。表中各控制输入端按优先级从高到低的次序排列，
依次为
CR
、
L D
、CTp和CTt，其中CR优先级最高。计数输出Q3为最高位，Qo为最低
位。
表6.9 74LS161的逻辑功能表
输入 输出
D3
×
D3
×
×
×
D2
×
D2
×
×
×
1
CR

0
1
1
1
1

LD

×
0
1
1
1
CTp
×
×
0
×
1
CTt
×
×
×
0
1
CP
×
↑
×
×
↑
D1
×
D1
×
×
×
Do
×
D0
×
×
×
Q3
0
D3
保持
Q2
0
D2
Q1
0
D1
Qo
0
D0
保持
二进制加法计数

由表6.9可知，74LS161具有以下逻辑功能：
（1） 异步清零。当
CR
=0时，计数器清零，与CP脉冲无关，所以称为异步清零。
（2） 同步置数。当
CR
=1，
LD
=0 ，CP脉冲上升沿到来时，并行输入数据D3—Do被
置入计数器，计数器输出为D3D2D1Do 。由于置数发生在脉冲CP上升沿时段，故
称为同步置数。
（3） 保持功能。当
C R
=
LD
=1，且CTp•CTt=0时，输出Q3Q2Q1Qo=Q3Q2Q1Qo 。保持不
变。
（4） 计数功能。当
CR
=
LD
=CTp =CTt=1时，且CP=CP↑时，计数器处于计数状态才开
始加法计数，实现计数功能。随着CP脉 冲上升沿的到来，计数器对CP脉冲进行
二进制加法计数，每来一个CP脉冲，计数值加“1”。当计数 值达到15 时，进位
输出CO为“1”。
2、由74LS161同步计数器构成任意（N）进制计数器方法
（1）直接清零法
直接清零法是利用芯片的复位端
CR
和与非门，将N所对应的输出二进制 代码中
等于“1”的输出端，通过与非门反馈到集成芯片的复位端
CR
，使输出回零。
例如，用74LS161芯片构成十进制计数器电路如图11.2所示。

（2）预置数法

预置数法是利用芯片的预置数端
LD
和预置输入端D3D2D1Do，因74LS161芯片的
LD
是同步预置数端，所以只能采用 N-1值反馈法，其计数过程中不会出现过渡状态。
例如图10.3所示的七进制计数器电路。

2

（3）进位输出置最小数法。

进位输出置最小数法时利用芯片的预置控制端
LD
和进位输出端CO ，将CO端输
出经非门送到
LD
端，令预置输入端D3D2D1Do输入最小数M对应 的二进制数，最小
数M=2
4
-N。
例如，九进制计数器N=9，对应最小 数M=2
4
-9=7，（7）
10
(0111)
2
相应的 预置输入
端D3D2D1Do=0111，如图10.4所示。


（4）级联法
利用两片74LS161可构成从十七进制到二百五十六进制之间任意进制的计数器。
例如，用两片74LS161构成二十四进制计数器。电路组成如图10.5所示。

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四、实训内容与步骤
1、74LS161集成同步计数器功能测试。按图10.6所示接线。然后按以下步骤进
行逐项测试。


（1）异步清零。当
CR
=0时，计数器清零，与CP脉冲无关，所以称为异步清零。
（2）同步置数。当
CR
=1，
LD
=0 ，CP脉冲上升沿到来时，并行输入数据D3—Do被置
入计数器，计数器输出为D3D2D1Do 。由于置数发生在脉冲CP上升沿时段，故称为同步
置数。
(3)保持功能。当
CR
=
LD
=1，且CTp•CTt=0时，输出Q3Q2Q1Qo=Q3Q2Q1Qo。 保持不变。
(4)计数功能。当
CR
=
LD
=CTp=CTt=1 时，且CP=CP↑时，计数器处于计数状态才开始加
法计数，实现计数功能。随着CP脉冲上升沿的到 来，计数器对CP脉冲进行二进制加法
计数，每来一个CP脉冲，计数值加“1”。当计数值达到15 时，进位输出CO为“1”。
2、用74LS161构成五进制计数器。按图10.6所示接好连线， 连续给定CP脉冲，观察
输出是否从0000循环到0100.

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3、用两片74LS161可构成级联扩展。按图10.5所示接好连线，连续给定CP脉冲，观察输出是否从0000-0000循环到0010-0100.

五、实训总结
1、整理实验内容和各实验数据。
2、总结计数器使用特点。


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