数电课设 2.docx

1、数电课设 2课程设计（论文）课程名称： 数字电子技术基础 题 目： 彩灯循环控制器的设计 院 （系）： 信息与控制工程系 专业班级： 电子信息科学与技术 姓 名： * 学 号： 201206030227 指导教师： * 2015 年 1 月 9 日西安建筑科技大学华清学院数字电子技术基础课程设计（论文）任务书专业班级：电子信息科学与技术1202级学生 学生姓名：* 指导教师（签名）： 一、课程设计（论文）题目设计任意模值的计数器二、本次课程设计（论文）应达到的目的任意模值的计数器的设计，并仿真实现。 三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等） 用74LS

2、160实现六十进制计数器，并用逻辑分析仪观测输出、进位输出和时钟脉冲。（A组采用异步级联构成模100计数器，再用清0法实现； B组采用采用同步级联构成模100计数器，再用清0法实现； C组采用大模分解法，用清0法实现。）四、应收集的资料及主要参考文献： 1.杨颂华，冯毛官等.数字电子技术基础M.西安电子科技大学出版社，2009.2. 尹勇，李林凌. Multisim电路仿真入门与进阶M. 北京：清华大学出版社，2005.3.黄智伟，李传琪等.基于Multisim 2001的电子电路计算机仿真设计与分析 M. 北京：电子工业出版社，2004. 4.王泽保，赵博.数字电路典型实验范例剖析M.北京：

3、人民邮电出版社，2004.五、审核批准意见教研室主任（签字） 摘 要要获得N进制计数器，常用的方法有两种：一是用时钟触发器和门电路来设计：二是用集成计数器来构成。当要得到一些进制数大的计数器时，用时钟触发器和门电路来实现就显的很复杂。我们就可以用集成计数器来构成，当然集成计数器是厂家已定型的产品，其函数关系已被固化在芯片中，状态分配以及编码我们自己是不可以更改的，而且多为纯自然态序编码，因而利用清零端或置数控制端，让电路跳过某些状态而得N进制的计数器。关键词：时钟触发器,集成计数器目 录1摘要第1页2设计任务第2页3设计方案第2页4.整体电路图的仿真测试及性能检测 第 8页5.收获与心得 第1

4、1页6.参考书目 第12页第一部分 设计任务1.0、设计题目设计任意模值的计数器1.1设计要求任意模值的计数器的设计，并仿真实现。1.2、题目分析要实现60进制的计数器，单用一片计数器无法实现，我们可以利用级联方式获得大容量N进制计数器，60进制的计数器就可以由六进制和十进制计数器级联起来构成。第二部分 设计方案1）概述：1.每隔1s，计数器增1；能以数字形式显示时间。2.当定时器递增到59时，定时器会自动返回到00显示，然后继续计时。整个计数过程中，X1即发光灯会显示进位信号。3.本设计主要设备是两个74LS160同步十进制计数器，并且由0.05 HZ，5V电源供给。2）、设计方案框图使用0

5、.05KHZ时钟信号作为计数器的时钟脉冲。根据设计基理可知，计数器初值为00，按递增方式计数，增到59时，再自动返回到00。此电路可以作为简易数字时钟的分钟显示。下图为60进制计数器的总体框图。图1 系统总体框图第三部分 电路设计3.1 74LS160简介74LS160特点：1用于快速计数的内部超前进位；2用于n位级联的进位输出；3同步可编程序；4有置数控制线；5二极管箝位输入；6直接清零；7同步计数。说明：这种同步可预置十进计数器是由四个D型触发器和若干个门电路构成，内部有超前进位，具有计数、置数、禁止、直接（异步）清零等功能。对所有触发器同时加上时钟，使得当计数使能输入和内部门发出指令时输

6、出变化彼此协调一致而实现同步工作。这种工作方式消除了非同步（脉冲时钟）计数器中常有的输出计数尖峰。缓冲时钟输入将在时钟输入上升沿触发四个触发器。清除是异步的（直接清零），不管时钟输入、置数输入、使能输入为何电平，清除输入端的低电平把所有四个触发器的输出直接置为低电平。超前进位电路无须另加门，即可级联出n位同步应用的计数器。它是借助于两个计数使能输入和一个动态进位输出来实现的。两个计数使能输入（ENP和ENT）计数时必须是高电平，且输入ENT必须正反馈，以便使能动态进位输出。因而被使能的动态进位输出将产生一个高电平输出脉冲，其宽度近似等于QA输出高电平。此高电平溢出进位脉冲可用来使能其后的各个串

7、联级。使能ENP和ENT输入的跳变不受时钟输入的影响。电路有全独立的时钟电路。改变工作模式的控制输入（使能ENP、ENT或清零）纵使发生变化，直到时钟发生为止，都没有什么影响。计数器的功能（不管使能、不使能、置数或计数）完全由稳态建立时间和保持时间所要求的条件来决定。1）电路本电路采用74LS160作为十进制计数器，它是一个具有异步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器。功能表如下表1 十进制计数器功能表2）连接方式图2 十进制计数器（个位）3.2、十进制计数器（十位）图3 十进制计数器（十位）3.3、时钟脉冲电路图4 时钟脉冲电路3.4、置数电路图5 置数电路3.5、进位电路图

8、6 进位电路3.6、译码显示电路图7 译码显示电路图3.7、选定仪器列表仪器名称型号数量用途同步十进制计数器74LS160D2构成60进制计数器与非门反相器小灯泡74S00D/74LS20N74LS04D5V-1W1辅助设计构成其他计时器LED显示器DCD-HEX2显示数字计数电压源0.05kHz/5V1提供脉冲电压表2 选定仪器列表3.8、完整电路图图8 完整电路图第四部分 整体电路图的仿真测试及性能检测4.1、测试步骤1）进入进入Multisim11.0界面图9 Multisim11.0 操作界面2）仿真电路图3）结果验证图10 60进制计数器起点00图11 60进制计数器终点59第五部分

9、 收获与心得体会本设计原理简单，结构清晰，较为容易仿真成功。从本次课程设计中使我获益匪浅，首先使我对数电这门课程有了更深的体会，通过对60进制计数器的设计使我将以前所学的理论知识运用到实际中去，使用Multisim软件进行仿真，使我找到了很多以前没有完全理解的知识，通过再次查找资料，我又学会了很多。本次课程设计也反映出很多问题，比如竞争冒险现象是很常见的，并且消除此现象并不是很容易，尤其是对结构复杂的电路而言，往往消除了一处竞争冒险现象，又产生了另一处，此问题需要我以后多加注意。数字电子技术是一门理论与实践密切相关的学科，如果光靠理论，我们就会学的头疼，如果借助模拟，效果就不一样了，特别是数字

10、电子技术模拟，能让我们自己去验证一下书上的理论，自己去设计，这有利于培养我们的实际设计能力和动手能力。通过数字电子技术模拟, 我们不仅仅是做了几个课程设计,不仅要学会模拟技术,更应当掌握模拟方法，即用模拟检验理论的方法寻求物理量之间相互关系的方法寻求最佳方案的方法等等，掌握这些方法比做了几个课程设计更为重要。在数字电子技术课程设计中，我们可以根据所给主要仪器、实验原理和一些条件要求设计方案、步骤画出模拟电路图然后进行测量得出结果。在数字电子技术课程设计过程中，我们也遇到了各种各样的问题，针对出现的问题我们会采取相应的措施去解决，比如：1、线路接错逐一检查每根连线接点是否正确。2、模拟原件正确选

11、用根据芯片型号逐一比对。3、我们应该静下心来，冷静地分析问题的所在，有可能存在哪一环节，比如原理不正确，或是电路需要修正等等，只有这样我们的能力才能有所提高。4、在实课程设计程中，要学会分工协作，充分与同组同学讨论论证，不能一味的自己动手或是自己一点也不参与其中。5、在课程设计过程中，要互相学习，学习优秀同学的方法和长处，同时也要学会虚心向指导老师请教，当然这要建立在自己独立思考过的基础上。参考书目：1彭介华电子技术课程设计指导M北京：高等教育出版社，2002.6：23422王传新电子技术基础分析、调试、综合设计M北京：高等教育出版社，2006.1：2702753阎石数字电子技术基础M第5版北京：清华大学出版社，2006.5：2783114康华光电子技术基础数字部分M第4版北京：高等教育出社，20005杨颂华，冯毛官等.数字电子技术基础M.西安电子科技大学出版社，2009.6尹勇，李林凌. Multisim电路仿真入门与进阶M. 北京：清华大学出版社，2005.7黄智伟，李传琪等.基于Multisim 2001的电子电路计算机仿真设计与分析 M. 北京：电子工业出版社，2004. 8王泽保，赵博.数字电路典型实验范例剖析M.北京：人民邮电出版社，2004.