课程设计:六十进制计数器的设计
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《EDA技术》课程实验报告学生姓名:黄红玉所在班级:电信100227指导教师:高金定老师记分及评价:一、实验名称实验6:60进制计数器设计二、任务及要求【大体部份】4分一、在QuartusII平台上,采用文本输入设计方式,通过编写VHDL语言程序,完成60进制计数器的设计并进行时序仿真。
二、设计完成后生成一个元件,以供更高层次的设计挪用。
3、实验箱上选择适当的模式进行验证,目标芯片为ACEX1K系列EP1K30TC144-3。
【发挥部份】1分在60进制基础上设计6进制计数器,完成时序仿真。
三、实验程序library ieee;use jinzhi60 isport(clk:in std_logic;co:out std_logic;qh:buffer std_logic_vector(3 downto 0);ql:buffer std_logic_vector(3 downto 0));end entity jinzhi60;architecture art of jinzhi60 isbeginco<='1'when(qh="0101"and ql="1001")else'0';process(clk)beginif(clk='1')thenif(ql=9)thenql<="0000";if(qh=5)thenqh<="0000";elseqh<=qh+1;end if;elseql<=ql+1;end if;end if;end process;end architecture art;四、仿真及结果分析由以上代码编译,仿真,取得一下时序仿真波形图。
用VHDL语言实现一个六十进制计数器,该计数器有计数使能端en,清零端clr和进位输出端co。
电子技术基础实验课程设计60进制计数器班级:电自1418姓名:刘承洋学号:2014305070332摘要本设计是电自1418班刘承洋以集成计数器74LS61和555定时器为核心设计的60进制计数器。
由555定时器构成的多谐振荡器能够自行产生矩形脉冲信号,将调整周期后的矩形脉冲传送给74LS161,74LS161接收信号后,内部触发器进行相应翻转,从而实现计数目的。
系统设计包括:由多谐振荡器构成的信号电路、74LS161计数电路以及七段数码管显示电路。
整个设计采用Multisim仿真软件调试。
关键词:多谐振荡器,集成计数器74LS161,Multisim 仿真目录摘要 (I)第一章绪论.......................................................................................................................... - 1 -1.1实验目的 (1)1.2预习要求 (1)1.3实验内容 (1)第二章元器件介绍 .............................................................................................................. - 2 -2.1集成计数器74LS161介绍 (2)2.1.1 74LS161的管脚介绍 .............................................................................................. - 2 -2.1.2 74LS161功能表介绍 .............................................................................................. - 2 -2.1.3 74LS161逻辑功能验证 .......................................................................................... - 3 -2.2555集成定时器介绍 (4)2.2.1 555 定时器结构和功能.......................................................................................... - 4 -2.2.2 74LS161的管脚介绍.......................................................................................... - 5 -第三章设计方案 .................................................................................................................. - 6 -3.1设计原理 (6)3.2设计步骤 (6)3.2.1 多谐振荡器设计..................................................................................................... - 6 -3.2.2 低位计数片(个位)设计..................................................................................... - 7 -3.2.3 高位计数片(十位)设计..................................................................................... - 8 -3.2.4 合成60进制计数器............................................................................................... - 9 -3.2.5 理论分析 ................................................................................................................ - 9 -第一章绪论1.1 实验目的(1)熟悉各种中规模集成计数器的引脚图和逻辑功能(以74LS161作为重点,其他了解)。
电子技术基础实验课程设计60进制计数器一、实验目的(一)掌握中规模集成计数器74LS161的引脚图和逻辑功能。
(二)熟悉555集成定数器芯片的引脚图。
(三)利用74LS161和555定时器构成60进制计数器。
(四)在Multisim软件中仿真60进制计数器。
二、实验容(一)集成计数器74LS161逻辑功能验证。
(二)用555定时器构成多谐振荡器。
(三)用两片74LS161和555定时器构成60进制计数器。
三、集成计数器介绍(一)集成计数器74LS161管脚介绍74LS161是4位二进制同步加法计时器。
图1为它的管脚排列图,集成芯片74LS161的CLR是异步清零端(低电平有效),LOAD是异步预置数控制端(低电平有效)。
CLK是时钟脉冲输入端,RCO是进位输出端,ENP、ENT是计数器使能端,高电平有效。
A、B、C、D是数据输入端;QA、QB、QC、QD是数据输出端。
图1 74LS161管脚排列图(二)集成计数器74LS161功能介绍由表1可知,74LS161具有以下功能:1.异步清零。
当CLR=0时,无论其他各输入端的状态如何,计数器均被直接置“0”。
2.同步预置数。
当CLR=1、LOAD=0且在CP上升沿作用时,计数器将ABCD同时置入QA、QB、QC、QD,使QA、QB、QC、QD=ABCD。
3.保持(禁止)。
CLR=LOAD=1且ENP、ENT=0时,无论有无CP脉冲作用,计数器都将保持原有的状态不变(停止计数)。
4.计数。
CLR=LOAD=ENP=ENT=1时,74LS161处于计数状态。
表1 74LS161功能表四、用555定时器构成多谐振荡器(一)多谐振荡器的构成由555定时器构成的多谐振荡器如图1所示,R1,R2和C是外接定时元件,电路中将高电平触发端(THR脚)和低电平触发端(TRI脚)并接后接到R2和C的连接处,将放电端(DIS脚)接到R1,R2的连接处。
(二)工作原理由于接通电源瞬间,电容C来不及充电,电容器两端电压为低电平,小于(1/3)Vcc,故高电平触发端与低电平触发端均为低电平,输出为高电平,放电管V1截止。
表1 十进制计数器功能表CP RD` LD` EP ET 工作状态×0 ××置零↑ 1 0 ××预置数× 1 1 0 1 保持× 1 1 ×0 保持↑ 1 1 1 1 计数连接方式如图:图2 十进制计数器(个位)2、十进制计数器(十位)电路图3 十进制计数器(十位)3、时钟脉冲电路图4 时钟脉冲电路4、置数电路图5 置数电路5、进位电路图6 进位电路6、译码显示电路图7 译码显示电路三、绘制原理图1、完整原理图图7 计数器原理图2、选定仪器列表仪器名称型号数量用途同步十进制计数器74LS160 2片极联构成60进制计数器与门与非门非门74LS21D74LS00D74LS04D各1个辅助设计构成其他计数器共阴极显示器DCD-HEX 2只显示数字计数电压源1个提供脉冲电压表二原理图仪器列表四、测试方案测试步骤:1)进入Multisim7界面图8 软件页面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,然后单击好。
图9 放置元件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。
图10 元器件属性图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)观察结果看是否与理论分析的预测结果相同。
五、测试验证结果与分析1、验证结果以下两个仿真结果分别是计数器计数的仿真起点00和仿真终点59,之后计数器会自动恢复原来的00起点继续进行循环计数,并且进位输出灯会在59时发光。
图11 60进制计数器起点00 图12 60进制计数器终点592、理论分析本计数器由两个10进制计数器构成60进制计数器的接线图,右边的10进制计数器作为个位,左边的10进制计数器作为十位。
输入端全部接地,计数开始循环一周后通过置位法自动进行归00,之后再继续循环计数。
题目60计数器60进制计数器主要内容:利用QuartusII设计一个六十进制计数器。
该电路是采用整体置数法接成的六十进制计数器。
首先需要两片74160接成一百进制的计数器,然后将电路的60状态译码产生LD′=0信号,同时加到两片74160上,在下一个计数脉冲(第60个计数脉冲)到达时,从而得到六十进制计数器。
主要要求如下:(1)每隔1个周期脉冲,计数器增1;(2)当计数器递增到60时,进位端波形发生跳变,说明计数器产生进位信号,之后计数器会自动返回到00并重新计数;(3)本设计主要设备是两片74160同步十进制计数器,时钟信号通过建立波形文件得以提供。
1方案选择与电路原理图的设计使用具有一定频率的时钟信号作为计数器的时钟脉冲作为同步控制信号,整体电路通过两片74160与其他门电路辅助等单元电路构成以实现置数进位功能。
图2.1为六十进制计数器的总体电路原理框图。
图1.1 电路原理框图1.1单元电路一:十进制计数器电路(个位)本电路采用74160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。
每输入10个计数脉冲,计数器便工作一个循环,并且在进位端RCO产生一个进位输出信号。
其功能表如表2-1所示,连接方式如图2.2所示。
此片工作时进位端RCO在没有进位时RCO=0,因此第二片ENP·ENT=0,第二片不工作。
表2-1 同步十进制计数器功能表在新建好的block文件的图形编辑窗口中双击鼠标,或点击图中“符号工具”按钮,或者选择菜单Edit下的Insert Symbol命令,即可对元件进行选择。
选择元件库中的ot hers—maxplus2—74160。
点击工具栏中Orthogonal Node Tool按钮便可以对端子间进行连线,其中值得注意的是,点击工具栏中Orthogonal Bus Tool按钮可以通过总线进行连接。
1.2 单元电路二:十进制计数器(十位)本电路同样采用74160作为十进制计数器,如图2.3所示。
60进制计数器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解60进制计数器的概念,掌握其与十进制的转换方法。
2. 学生能够运用60进制计数器进行简单的加、减运算。
3. 学生了解60进制在实际生活中的应用,如时间、角度等。
技能目标:1. 学生能够独立完成60进制与十进制的转换。
2. 学生能够运用所学知识解决实际问题,如将时间、角度等转换为60进制表示。
3. 学生通过小组合作,培养团队协作能力和沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对60进制计数器产生兴趣,培养对数学的热爱。
2. 学生在探究过程中,养成独立思考、勇于尝试的良好习惯。
3. 学生通过学习,认识到数学与生活的紧密联系,增强学以致用的意识。
课程性质:本课程为数学学科的一节实践探究课,旨在帮助学生掌握60进制计数器的相关知识,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点:四年级学生具有一定的数学基础,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手操作,但注意力容易分散。
教学要求:教师需结合学生的特点,设计生动有趣的教学活动,引导学生积极参与,鼓励学生自主探究和合作交流,确保每位学生都能在课堂上有所收获。
同时,注重培养学生的情感态度价值观,使学生在学习过程中形成正确的价值观和积极的学习态度。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本节课依据课程目标,结合教材第四章《有趣的计数器》相关内容,组织以下教学大纲:1. 引言:介绍60进制计数器的基本概念,引导学生思考其在生活中的应用,如时间、角度等。
2. 知识讲解:a. 讲解60进制计数器与十进制的区别与联系。
b. 详细介绍60进制与十进制的转换方法。
c. 通过实例,展示60进制在时间、角度等方面的应用。
3. 实践操作:a. 学生独立完成60进制与十进制的转换练习。
b. 学生分组讨论,解决实际问题,如将时间、角度等转换为60进制表示。
4. 拓展延伸:a. 探讨60进制在生活中的其他应用,激发学生思考。
电子技术基础实验课程设计用74LS161设计六十进制计数器学院:班级:姓名:学号:电气工程学院电自1418用74LS161设计六十进制计数器摘要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。
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。
利用两片74LS161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。
把其中的一个通过一个与门器件构成一个十进制计数器,另一个芯片构成六进制计数器。
十进制计数器(个位)和六进制计数器(十位)均采用反馈清零法利用两个74LS161构成。
当个位计数器从1001计数到0000时,十位计数器要计数一次,可通过两芯片之间级联实现。
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。
关键字:60进制,计数器,74LS161,级联目录第1章概述 (1)1.1 计数器设计目的 (1)1.2 计数器设计组成 (1)第2章六十进制计数器设计描述 (2)2.1 74LS161的功能 (2)2.2 方案框架 (3)第3章六十进制计数器的设计与仿真 (4)3.1 基本电路分析设计 (4)3.2 计数器电路的仿真 (6)第4章总结 (8)第1章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。
实验五考核实验——六十进制计数
一、实验目的
1、了解可编程数字系统设计的流程
2、掌握Quartus II 软件的使用方法
3、掌握Quartus II 软件的使用方法
4、掌握Quartus II 软件的使用方法
二、实验设备
1、计算机:Quartus II 软件
2、掌握Quartus II 软件的使用方法
3、集成电路:74LS161,任意与非门等。
三、实验原理
1、74LS161:异步清零、同步置数四位二进制计数器
2、引脚定义
3、74LS161功能表
四、实验内容
1、实现60进制计数,计数器用74LS161(2片),其它器件任选
2、七段码显示00、01、02、03 、…、57、58、59
要求:
(1)用原理图输入方式完成
(2)给出仿真波形
(3)计数脉冲CLK接BUTTON0,计数结果接7段码HEX1和HEX0显示
五、实验结果
1、实验原理图:
2、实验波形仿真图
3、引脚分配图
六、实验心得
1、同步异步计数器区分:同步计数器的触发信号是同一个信号。
具体来说,每一级的触发器接的都是同一个CLK信号。
异步计数器的触发信号时不同的,例如第一集的输出Q'作为第二级的触发信号。
几进制的区分:看数据输出端得接线方法,当接线满足拿个计数时会导致“清零”端或者是“置数端”满足工作状态。
2、异步计数器中第二级如果采用置数法,就需要置数的时候给该级提供相应的时钟信号,否则不能完成置数。
六进制vhdl语言设计:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY cnt6 ISPORT(CLK,CLRN,ENA,LDN:IN STD_LOGIC;D:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);Q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);COUT:OUT STD_LOGIC);END cnt6;ARCHITECTURE ONE OF cnt6 ISSIGNAL CI:STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0):="0000"; BEGINPROCESS (CLK,CLRN,ENA,LDN,CI)BEGINIF CLRN='0' THEN CI<="0000";ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF LDN='0' THEN CI<=D;ELSIF ENA='1' THENIF CI<5 THEN CI<=CI+1;ELSE CI<="0000";END IF;END IF;END IF;Q<=CI;END PROCESS;COUT<=CI(0) AND CI(2);END ONE;十进制vhdl语言设计:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY cnt10 ISPORT(CLK,CLRN,ENA,LDN:IN STD_LOGIC;D:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);Q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);COUT:OUT STD_LOGIC);END cnt10;ARCHITECTURE ONE OF cnt10 ISSIGNAL CI:STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0):="0000"; BEGINPROCESS (CLK,CLRN,ENA,LDN,CI)BEGINIF CLRN='0' THEN CI<="0000";ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF LDN='0' THEN CI<=D;ELSIF ENA='1' THENIF CI<9 THEN CI<=CI+1;ELSE CI<="0000";END IF;END IF;END IF;Q<=CI;END PROCESS;COUT<=CI(0) AND CI(3);END ONE;分别把上面程序生成符号文件画如下原理图:波形仿真图如下:。
数字电子技术仿真实验报告学院:计算机科学学院班级:信科10级01班学号: ***********姓名:第一章设计方案论证1.1、选择论证的基本过程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,LED1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300HZ,5V 电源供给。
1.2、设计方案框图使用300HZ555定时器作为计数器的输入信号。
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。
图1.2为60进制计数器的总体框图。
图1.2 系统总体框图第二章单元电路设计2.1、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。
功能如表2-1表2-1 十进制计数器功能表CP RD` LD` EP ET 工作状态×0 ××置零↑ 1 0 ××预置数× 1 1 0 1 保持× 1 1 ×0 保持↑ 1 1 1 1 计数连接方式如图2.1图2.1 十进制计数器(个位)2.2、十进制计数器(十位)电路图2.2 十进制计数器(十位)2.3、555定时器555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件,它性能优良,适用范围很广,外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器,以及不需外接元件就可组成施密特触发器。
因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。
图2.3为用555定时器设计的多谐振荡器的电路图及其电路产生的波形。
图2.3 多谐振荡器由多谐振荡器原理,结合上图可知其振荡周期T=T 1+T 2。
T 1为电容充电时间,T 2为电容放电时间。
60进位计数器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解60进位计数器的基本原理,掌握60进制的数制转换方法。
2. 学生能运用60进位计数器进行简单的加、减运算,并解决实际问题。
3. 学生了解60进位计数器在日常生活中的应用,如时间的计算等。
技能目标:1. 学生能够独立操作60进位计数器,进行数制转换和基本运算。
2. 学生能够运用所学知识解决涉及60进位计数器的实际问题,提高解决问题的能力。
3. 学生通过小组合作,培养团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对数学学习的兴趣,激发探究精神。
2. 学生在学习过程中,树立正确的价值观,认识到数学知识在生活中的重要性。
3. 学生通过克服困难,增强自信心,培养积极向上的学习态度。
课程性质:本课程为数学学科教学,结合学生年级特点,注重知识性与实践性的结合。
学生特点:学生处于小学高年级阶段,具备一定的数学基础,好奇心强,喜欢动手操作。
教学要求:教师需关注学生的个别差异,创设有趣的教学情境,引导学生主动参与,提高学生的动手操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中,注重知识点的讲解与实际应用的结合,使学生在掌握知识的同时,提高综合素养。
通过分解课程目标为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本节教学内容以《数学》课本中关于计数器及其数制转换的相关章节为基础,结合课程目标,组织以下内容:1. 60进位计数器的基本原理:介绍60进位计数器的起源,引导学生了解其发展过程,理解60进制的数制特点。
2. 数制转换方法:讲解60进制与10进制之间的转换方法,通过实例演示,帮助学生掌握转换技巧。
3. 60进位计数器的运算:教授60进位计数器进行加、减运算的方法,并通过实际操作,让学生学会运用计数器解决简单问题。
4. 60进位计数器在日常生活中的应用:以时间为背景,介绍60进位计数器在时间计算等方面的应用,提高学生学以致用的能力。
教学内容安排和进度:第一课时:60进位计数器的基本原理,数制转换方法。
目录摘要: (2)1设计题目 (2)1.1设计要求 (2)2题目分析 (2)3设计思路与原理 (3)3.1 LED简介 (3)3.2 芯片74290及六十进制计数器的设计 (4)3.3 三十九进制计数器 (6)4电路图的仿真 (7)4.1六十进制计数器的仿真 (7)4.2三十九进制计数器的仿真 (8)5仪器列表 (9)6心得体会 (9)7参考文献 (10)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获得N进制的计数器。
1设计题目60进制计数器的设计1.1设计要求(1)要求学生掌握74系列的芯片和LED的原理和使用方法。
(2)熟悉集成电路的使用方法,能够运用所学的知识设计一规定的电路。
1.2设计任务(1)完成一个60进制的计数器。
(2)LED显示从00开始,各位计数从0—9,逢10 进1,是为计数0—5。
59显示后,又从00重新开始计数。
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的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。
CP 3设计思路与原理 3.1 LED 简介LED 是一种显示字段的显示器件,7个发光二极管构成七笔字形“8”,一个发光二极管构成小数点。
七段发光管分别称为a 、b 、c 、d 、e 、f ,g ,构成字型“8”,如图(a )所示,当在某段发光二极管上施加一定的电压时,某些段被点亮发光。
不加电压则变暗,为了保护各段LED 不被损坏,需外加限流电阻。
信号源 计数器数码显示器十进制计数器(个位)六进制计数器(十位)其真值表如下。
EDA技术实践课程设计2014年7月25日EDA技术实践课程设计任务书课程EDA技术实践课程设计题目六十进制计数器专业姓名学号主要内容:利用QuartusII设计一个六十进制计数器。
该电路是采用整体置数法接成的六十进制计数器。
首先需要两片74160接成一百进制的计数器,然后将电路的59状态译码产生LD′=0信号,同时加到两片74160上,在下一个计数脉冲(第60个计数脉冲)到达时,将0000同时置入两片74160中,从而得到六十进制计数器。
主要要求如下:(1)每隔1个周期脉冲,计数器增1;(2)当计数器递增到59时,进位端波形发生跳变,说明计数器产生进位信号,之后计数器会自动返回到00并重新计数;(3)本设计主要设备是两片74160同步十进制计数器,时钟信号通过建立波形文件得以提供。
主要参考资料:[1] 朱正伟.EDA技术及应用[M].第2版.北京:清华大学出版社,2013.[2] 李国洪.EDA技术与实验[M].北京:机械工业出版社,2009.[3] 陈忠平,高金定,高见芳.基于QuartusII的FPGA/CPLD设计与实践[M].北京:电子工业出版社,2010.[4] 杨颂华.数字电子技术基础[M].第2版.西安:西安电子科技大学出版社,2009.[5] 阎石.数字电子技术基础[M].第5版.北京:高等教育出版社,2006.[6] 康华光.电子技术基础:数字部分[M].北京:高等教育出版社,2000.完成期限2014.7.21——2014.7.25指导教师专业负责人2014年7 月18日目录1 设计 (1)2 方案选择与电路原理图的设计 (1)2.1 单元电路一:十进制计数器电路(个位) (2)2.2 单元电路二:十进制计数器(十位) (3)2.3 单元电路三:置数与进位电路 (3)3 元件选取与电路图的绘制 (4)3.1 元件选取 (4)3.2 电路图的绘制 (4)4 编译设计文件 (5)5 仿真设计文件 (6)6 总结 (10)参考文献 (11)1 设计六十进制计数器的功能要求:(1)每隔1个周期脉冲,计数器增1;(2)当计数器递增到59时,进位端波形发生跳变,说明计数器产生进位信号,之后计数器会自动返回到00并重新计数;(3)本设计主要设备是两片74160同步十进制计数器,时钟信号通过建立波形文件得以提供。
电子技术基础实验课程设计用74LS161设计六十进制计数器学院:班级:姓名:学号:电气工程学院电自1418用74LS161设计六十进制计数器摘要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。
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。
利用两片74LS161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。
把其中的一个通过一个与门器件构成一个十进制计数器,另一个芯片构成六进制计数器。
十进制计数器(个位)和六进制计数器(十位)均采用反馈清零法利用两个74LS161构成。
当个位计数器从1001计数到0000时,十位计数器要计数一次,可通过两芯片之间级联实现。
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。
关键字:60进制,计数器,74LS161,级联目录第1章概述 (1)1.1 计数器设计目的 (1)1.2 计数器设计组成 (1)第2章六十进制计数器设计描述 (2)2.1 74LS161的功能 (2)2.2 方案框架 (3)第3章六十进制计数器的设计与仿真 (4)3.1 基本电路分析设计 (4)3.2 计数器电路的仿真 (6)第4章总结 (8)第1章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。
EDA技术实践课程设计 ED技术实践课程设201 2 六十进制计数电气信息工程学院电气专业班学生姓学生学指导教EDA技术实践课程设计任务书课程 EDA技术实践课程设计题目六十进制计数器专业姓名学号主要内容:利用QuartusII设计一个六十进制计数器。
该电路是采用整体置数法接成的六十进制计数器。
首先需要两片74160接成一百进制的计数器,然后将电路的59状态译码LD′=0信号,同时加到两片74160上,在下一个计数脉冲(第60个计数脉冲)产生到达时,将0000同时置入两片74160中,从而得到六十进制计数器。
主要要求如下:(1)每隔1个周期脉冲,计数器增1;(2)当计数器递增到59时,进位端波形发生跳变,说明计数器产生进位信号,之后计数器会自动返回到00并重新计数;(3)本设计主要设备是两片74160同步十进制计数器,时钟信号通过建立波形文件得以提供。
主要参考资料:[1] 朱正伟.EDA技术及应用[M].第2版.北京:清华大学出版社,2013.[2] 李国洪.EDA技术与实验[M].北京:机械工业出版社,2009.[3] 陈忠平,高金定,高见芳.基于QuartusII的FPGA/CPLD设计与实践[M].北京:电子工业出版社,2010.[4] 杨颂华.数字电子技术基础[M].第2版.西安:西安电子科技大学出版社,2009.[5] 阎石.数字电子技术基础[M].第5版.北京:高等教育出版社,2006.[6] 康华光.电子技术基础:数字部分[M].北京:高等教育出版社,2000.完成期限——指导教师专业负责人日18月 7 年2014.目录1 设计 ...................................................................2 方案选择与电路原理图的设计 .............................................单元电路一:十进制计数器电路(个位) ................................. 单元电路二:十进制计数器(十位) ..................................... 单元电路三:置数与进位电路 ...........................................3 元件选取与电路图的绘制 .................................................元件选取 .............................................................电路图的绘制 .........................................................4 编译设计文件 ...........................................................5 仿真设计文件 ...........................................................6 总结 ...................................................................参考文献 .................................................................1设计1六十进制计数器的功能要求: 1;1(1)每隔个周期脉冲,计数器增时,进位端波形发生跳变,说明计数器产生进位信)当计数器递增到59(2 00并重新计数;号,之后计数器会自动返回到同步十进制计数器,时钟信号通过建立波74160)本设计主要设备是两片(3 形文件得以提供。
一、实验目的
1.进一步掌握VHDL语言中元件例化语句的使用
2.通过本实验,巩固利用VHDL语言进行EDA设计的流程
二、实验原理
1.先分别设计一个六进制和十进制的计数器,并生成符号文件2.利用生成的底层元件符号,设计六十进制计数器顶层文件
三、实验步骤
(略)
四、实验结果
六进制计数器源程序cnt6.vhd:
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE. STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY CNT6 IS
PORT (CLK, CLRN, ENA, LDN: IN STD_LOGIC;
D: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
Q: OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
COUT: OUT STD_LOGIC);
END CNT6;
ARCHITECTURE ONE OF CNT6 IS
SIGNAL CI: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0):="0000"; BEGIN
PROCESS(CLK, CLRN, ENA, LDN)
BEGIN
IF CLRN='0' THEN CI<="0000";
ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN
IF LDN='0' THEN CI<=D;
ELSIF ENA='1' THEN
IF CI<5 THEN CI<=CI+1;
ELSE CI<="0000";
END IF;
END IF;
END IF;
Q<=CI;
END PROCESS;
COUT<= NOT(CI(0) AND CI(2));
END ONE;
十进制计数器源程序cnt10.vhd:
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE. STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY CNT10 IS
PORT (CLK, CLRN, ENA, LDN: IN STD_LOGIC;
D: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
Q: OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
COUT: OUT STD_LOGIC);
END CNT10;
ARCHITECTURE ONE OF CNT10 IS
SIGNAL CI: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0):="0000"; BEGIN
PROCESS(CLK, CLRN, ENA, LDN)
BEGIN
IF CLRN='0' THEN CI<="0000";
ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN
IF LDN='0' THEN CI<=D;
ELSIF ENA='1' THEN
IF CI<9 THEN CI<=CI+1;
ELSE CI<="0000";
END IF;
END IF;
END IF;
Q<=CI;
END PROCESS;
COUT<= CI(0) AND CI(3);
END ONE;
设计两输入端与门元件:
将要使用的元件包装入库:
使用元件例化语句设计的六十进制计数器源程序cnt60top.vhd:
六十进制计数器的顶层文件原理图CNT60TOP.gdf。