数字电路计数器揭秘|74LS161 与 74LS163全解析


3楼猫 发布时间:2025-04-26 02:48:09 作者:譚詠麟 Language

       大家好,欢迎回到我们的数字电路小课堂。我是你们的电路科普员。在前两期中,我们聊了脉冲控制神器NE555,以及地址译码器74LS138和优先编码器74LS148。评论区有位小伙伴提议讲讲“161和163的电路图”,今天我们就来安排上!

一、什么是74LS161 / 74LS163?

这两个芯片都是常用的4位二进制同步计数器。它们可以对外部脉冲进行计数,并在输出端口显示出当前的计数值。每当输入一个脉冲,输出的二进制数就会加1。
两者的区别主要体现在“同步清零”和“异步清零”功能上,后面我们会详细展开。

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74LS163实物图

二、引脚与功能简介

这两个芯片都采用标准的16脚DIP封装。关键引脚如下:

  1. CLK (时钟): 输入脉冲信号,每来一个上升沿计数器加1

  2.  CLR (清零): 74LS161是异步清零,74LS163是同步清零 

  3. LOAD: 并行装载功能,用于设置初始值

  4. ENP / ENT: 使能输入,两者都为高电平才计数

  5. Q0-Q3: 输出4位二进制计数结果

  6. RCO: 进位输出,可用于级联

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74LS161引脚图

三、74LS161 vs 74LS163:区别在哪?

  1. 异步清零(161):不管时钟信号是什么状态,只要CLR为低电平,立即将计数清零。

  2. 同步清零(163):只有在时钟上升沿到来时,若CLR为低,才清零。更适用于同步系统。

四、实际电路图解析与功能拓展

我们以74LS163为例,分析一个典型的计数器接线图:

  1. CLK:接脉冲源(例如NE555输出或外部时钟) 

  2. CLR(同步清零) 和 LOAD:通常接高电平,保持正常计数状态 

  3. ENP 与 ENT:均为高电平使能时,允许计数

  4. Q0-Q3:连接至4位LED或数码管译码器,用于显示二进制或十进制值

  5. RCO:输出进位脉冲,可用于扩展多位计数

数字电路计数器揭秘|74LS161 与 74LS163全解析-第2张

74LS163引脚图

功能拓展案例:

  1. 电子秒表:配合晶振或NE555定时脉冲源,进行1秒、1分钟单位计时。

  2. 十进制显示:搭配BCD译码器(如74LS47)与数码管,可将二进制输出直接显示为十进制。

  3. 多模块级联:RCO输出用于驱动下一个74系列计数器,实现8位或更高位宽的计数。


  4. 状态控制器:结合与非门、锁存器等,组成特定状态控制器,如电梯楼层显示器、交通灯定时器等。

五、总结

74LS161与74LS163作为基础计数器芯片,应用非常广泛。理解它们的工作原理,是学习时序逻辑、CPU核心设计甚至数字表计构造的第一步。如果你打算做一个秒表、电子计分器或简单状态机,它们都是很好的起点。

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本文由小黑盒作者:譚詠麟 原创
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