計(jì)數(shù)器不僅能用于對時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)，還可以用于分頻、定時(shí)、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列以及進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算等。但是并無法顯示計(jì)算結(jié)果，一般都是要通過外接LCD或LED屏才能顯示。

60進(jìn)制計(jì)數(shù)器的工作框圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

根據(jù)設(shè)計(jì)基理可知，計(jì)數(shù)器初值00，按遞增方式計(jì)數(shù)，增到59時(shí)，再自動(dòng)返回到00。因此，需要使用兩片74LS161芯片級聯(lián)的形式來構(gòu)成六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，一片控制個(gè)位，為十進(jìn)制；另一片控制十位，為六進(jìn)制。利用74LS161本身的控制端（完成十進(jìn)制，在達(dá)到1001（即十進(jìn)制的九）時(shí)），給高位芯片一個(gè)脈沖使高位芯片計(jì)數(shù)加一，同時(shí)低位芯片反饋清零，這樣反復(fù)，直到第二片達(dá)到0110時(shí)第二片自身反饋清零，這樣便完成一次60進(jìn)制的計(jì)數(shù)，且回到初態(tài)，兩片74LS161全部反饋清零，繼續(xù)重復(fù)計(jì)數(shù)。圖1、圖2分別為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器的工作框圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。

圖1 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器的工作框圖

圖2 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖

實(shí)施方案

制作60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，先要確定使用芯片個(gè)數(shù)。74LS161有16個(gè)狀態(tài)，60進(jìn)制計(jì)數(shù)器有60個(gè)狀態(tài)，所以就需要兩片74LS161串連并采用并行進(jìn)位方式。具體電路連接圖見圖3。進(jìn)行計(jì)數(shù)功能，將低位片的QD、QA連接到高位片的ENP、ENT，同時(shí)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(shí)鐘脈沖CP上。

U1為低位片（十進(jìn)制計(jì)數(shù)器），U2為高位片（六進(jìn)制計(jì)數(shù)器）。U2從“0000”狀態(tài)開始，到“1010”狀態(tài)后，這個(gè)狀態(tài)“1010”通過與非門U3使CLR為低電平，此時(shí)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(gè)脈沖到來時(shí)，開始計(jì)數(shù)。U2有從“0000”狀態(tài)到“0101”六個(gè)狀態(tài)，下一個(gè)狀態(tài)“0110”通過與非門U4，使得U2的CLR為低電平，U2清零。U1每10個(gè)狀態(tài)，U2有1個(gè)狀態(tài)。所以LED從00開始計(jì)數(shù)，顯示59后，又從00重新開始。

圖3 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器