60进制计数器设计文档格式.docx

1、 3计数器设计组成 2. 六十进制计数器设计描述 4 设计的思路 6 设计的实现 63. 六十进制计数器的设计与仿真 7 基本电路分析设计 7 计数器电路的仿真 104. 总结13 遇到的问题及解决方法 13 实验的体会与收获 141 概述计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来及脉冲数，还 常用作数子系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源 来分，有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同，分为二进制计数器、十 进制计数器和任意进制计数器。 根据计数器的增减趋势， 又分为加法、 减法和可 逆计数器。还有可

2、预制数和可变程序功能计数器等等。目前，无论是 TTL 还是 CMOS集成电路，都有品种较齐全的中规模集成计数器。使用者只要借助于器件 手册提供的功能和工作波形图以及引出端的排列，就能正确运用这些器件。计数器在现代社会中用途中十分广泛，在工业生产、各种和记数有关电子 产品。如定时器，报警器、时钟电路中都有广泛用途。在配合各种显示器件的情 况下实现实时监控，扩展更多功能。计数器设计目的1）每隔 1s，计数器增 1；能以数字形式显示时间。2）熟练掌握计数器的各个部分的结构。3）计数器间的级联。4）不同芯片也可实现六十进制。计数器设计组成1）用两个 74ls192 芯片和一个与非门实现。2）当定时器递

3、增到 59 时，定时器会自动返回到 00 显示，然 后继续计时。3）本设计主要设备是两个 74LS160同步十进制计数器，并且 由 200HZ，5V电源供给。 作高位芯片与作低芯片位之间级 联。4）两个芯片间的级联。2.六十进制计数器设计描述设计的思路1）芯片介绍： 74LS192 为加减可逆十进制计数器， CPU端 是加计数器时钟信号， CPD是减计数时钟信号 RD=1 时 无论时钟脉冲状态如何， 直接完成清零功能。 RD=0，LD=0 时，无论时钟脉冲状态如何， 输入信号将立即被送入计 数器的输出端，完成预置数功能。2）十进制可逆计数器 74LS192引脚图管脚及功能表3）74LS192是

4、同步十进制可逆计数器， 它具有双时钟输入， 并具有清除和置数等功能， 其引脚排列及逻辑符号如下 所示：图 5-4 74LS192 的引脚排列及逻辑符号（a）引脚排 列 （b） 逻辑符号 图中：为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输出 端， 为非同步借位输出端， P0、P1、P2、P3 为 计数器输入端，为清除端， Q0、 Q1、Q2、 Q3为数据输出端。输入输出MRP3P2P1P0Q3Q2Q1Q01dcba加计数减计数4）利用两片 74ls192 分别作为六十进制计数器的高位和 低位，分别与数码管连接。 把其中的一个芯片连接构成 十进制计数器，另一个通过一个与门器件构成一个六进 制计

5、数器。5）如下图：设计的实现1）两芯片之间级联；把作高位芯片的进位端与下一级 up 端 连接这是由两片 74LS192连接而成的 60 进制计数器，低 位是连接成为一个十进制计数器，它的 clk 端接的是低 位的进位脉冲。高位接成了六进制计数器。当输出端为 0101 的时候在下个时钟的上升沿把数据置数成 0000 这 样就形成了进制计数器， 连个级联就成为了 60 进制计数器，分别可以作为秒和分记时。2） 方案的实现：使用 200HZ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。

6、 下图为 60 进制计 数器的总体框图。图 1 系统总体框图3.六十进制计数器的设计与仿真基本电路分析设计1）十进制计数器（个位）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。2）功能表如下；表 1 十进制计数器功能表CPRDLDEPET工作状态置零预置数保持计数连接方式如下图：图 2 十进制计数器（个位）3） 十进制计数器（十位）电路图 3 十进制计数器（十位）4） 时钟脉冲电路图 4 时钟脉冲电路5） 置数电路5V 200Hz图 5 置数电路6） 进位电路图 6 进位电路7） 译码显示电路 图 7 译码显示电路8）

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74LS1922片级联构成 60 进制计 数器与门74ALS09N各1个辅助设计构成其他计 数器共阴极显示器DCD-HEX2只显示数字计数电压源Vcc +5v1个提供电压时钟脉冲+5V 200Hz提供时钟脉冲电压计数器电路的仿真1） 进入界面2）右击空白处，选择放置元件，进入元器件选择区，选择要放置的元件，然后单击放置。3） 放置好各种器件之后，即可进行线路连接，同时标明所需参数值。 设置元器件的参数时，用鼠标双击，弹出属性对话框，分别给 元件赋值，并设置名称标号。4）确认电路无误后，即可单击仿真按钮， 实现对电路的仿 真工作。5）观察结果看

8、是否与理论分析的预测结果相同。4.总结遇到的问题及解决方法1） 在设计过程中我查阅了大量的资料，了解了许多关于 计数器设计方面的问题，进一步理解了各种元器件的 使用方法。2） 这次课程设计让我学到了很多，不仅掌握了简单的电 子电路的设计与制作，也掌握了毕业设计写作的方法 和格式。在制作电路时，我深深体会到连接电路时一 定要认真仔细，每一步骤都要认真分析。3）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。实验的体会与收获1） 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，2） 在实验过程中要用心面对每一个问题，通过不断的 努力去解决这些问题 . 在解决设计问题的同时自己 也在其中有所收获。3）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。4）通过这次设计我深刻感到自己的知识十分有限，在 以后的课程学习中一定要认真学习理论知识，充实 自己。