数字逻辑课程设计定时器
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目录目录11.系统设计思路与总体方案21.1 设计思路与流程图22.Multisim软件的简介32.1Multisim概貌及特点33.555定时器,CD4518和CD4011介绍63.1 555定时器63.2 CD4518引脚功能93.3 CD4011引脚图104. 数字逻辑,振荡器,计数器和显示电路图114.1数字逻辑模块114.2振荡器模块124.3 计数器模块154.4 显示器模块165. 电路的总体设计与调试165.1 总体电路原理图165.2总体电路工作原理176.课程设计感受186.1 课程设计中的收获和体会187.附录与文献197.1附录197.2参考文献201.系统设计思路与总体方案1.1 设计思路与流程图根据任务书可以知道本课题是一个2位数字显示计数器,是一个十进制计数器组合,本质上就是一计时器。
通过一个时基电路产生一定频率脉冲,将脉冲信号输入低位的计数器输入端,通过一级级的进位,从而达到计数。
从而完成此课题,我们可以将这整个计数系统,分为几个模块进行分析。
(1).数字逻辑控制模块。
通过使用门电路来控制计时器进位及清零。
(2).脉冲信号产生模块。
由一个振荡电路来产生一个固定频率的脉冲信号,作为计时器的时基信号。
(3).计时数计数模块。
接收计时及中断信号脉冲,从而控制计数器计数,且有清零功能,该模块选用十进制计数器。
(2).译码显示模块。
该模块要显示00到99的数字,选用十进制计数器的基础上,通过它们之间的级联,最终显示相应数字。
该数字式定时器,需要用到555定时器,由此产生振荡信号,在数字逻辑电路的控制下,由计数器计数,最后在数码管上显示出来,画为流程图如下:图1.1-1:总体方案流程图2.Multisim软件的简介2.1Multisim概貌及特点Multisim是美国国家仪器(NI)某某推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
一.内容摘要:定时器的设计:设计一个0~60分钟之内的定时器,定时开始的时候红指示灯亮,结束的时候绿指示亮,可以随意以分钟为单位,在六十分钟的范围内设定定时时间,随着定时的开始,显示器开始显示时间,即依次显示出0,1,2,3,4….直到定时结束,当定时结束的时候进行手动清零。
首先设计一个秒脉冲发生器,一个计数电路,一个比较电路,然后对电路进行输出。
当开始定时之前手动对要定时的时间进行预置数,然后运用秒脉冲发生器输入脉冲,用计数器对脉冲的个数进行计数,把编码器的数据与脉冲的个数通过数值比较器进行比较,最后按照要求进行红绿等输出表示定时的状态是正在进行定时,或者是已经定时结束,在定时的过程中显示定时的时间。
二.方案的论证与选择:方案1例如设计一个六十分钟的定时器,就需要六十进制的分钟计数器。
设计秒脉冲发生器,当计数器完成六十分钟的记数时,就手动清零。
需要设定其他的时间时,只需将计数器的进制改变一下就行。
这个方案只适用于特定的定时器,设定的时间不变。
如果本课设用此方案,就需要设计从1——60进制的计数器,工程量太大。
方案2,设计一个定时器,可以在0~60分之间一分钟为单位任意可调,定时开始的时候红灯亮,定时结束的时候绿灯亮,定时结束之后手动清零,满足设计的要求,故本次课程设计中采用的是这种设计方案。
三.总设计思想框图:总体的完整电路图:就是将各个单元电路用导线连接起来,然后进行仿真处理,开始进行定时的时候红指示灯亮。
图中所示的是定时为16分钟的定时仿真结果,完整的电路图。
2.5 V图2四.单元电路的设计与参数的计算1.秒脉冲发生器的选择:(1)采用石英晶体的多谐振荡器,在RC环形振荡器电路中,接入RC可以获得较小的频率,而且通过RC的调节可以调节频率,用于对频率稳定性要求比较高的电路,但是它抗干扰的能力比较差,小的干扰就会使周期发生很大的变化,而且电路比较复杂,不太容易掌握,所以本实验不采取运用石英晶体的多谐振荡器来产生秒脉冲,下面是石英晶体产生的电路图,电路图的组成比较复杂。
数字逻辑综合性实验设计报告课程名称数字逻辑实验题目名称洗衣机定时控制器班级 20150615学号 2015061506学生姓名黄伟同组班级 20150615同组学号 2015061502 同组姓名郭伟指导教师武俊鹏、孟昭林、刘书勇、赵国冬摘要关键词:预置洗涤时间;倒计时显示;发出信号提醒用户;洗衣机状态转换提示功能;甩干功能洗衣机已经进入了千家万户,其控制逻辑和功能也为人熟知,本课题要求设计一个带有洗涤时间设定并显示功能的简易洗衣机控制电路,当时间到后,报警提醒。
根据要求,该电路需要有三个基础功能:第一,能在10分钟内自行设定洗涤时间;第二,用三位数码管显示预置洗涤时间,并对洗涤过程做倒计时显示,直到时间到零;第三,当时间到达终点时,会发出信号提醒用户注意。
在实现了基础功能的基础上,我们小组又扩展添加了三个功能:第一,在洗衣机洗衣功能进行到倒数第九秒时,会有一个小灯亮起提醒用户洗衣即将结束,且洗衣结束后,该灯保持闪亮直至洗衣功能被关闭;第二,为洗衣机状态转换提示功能,每十秒让设定好的小灯闪亮一次;第三,我们增加了甩干功能,因为,用户可能只需要甩干,所以甩干功能并未与洗衣功能自动连接起来,在甩干的倒数第八秒时,设定好的一个小灯会闪亮一下,提醒用户甩干即将完成,甩干结束后,此小灯会保持闪亮直至甩干功能被关闭。
该实验用到八种芯片,即74LS192、74LS11、74LS00、74LS04、74LS08、74LS27、74LS32、7490。
主要用到了反馈预置法,实现了六十进制,结合了组合逻辑电路与时序逻辑电路,以1hz的连续脉冲控制整个电路的运转,较好实现了洗衣机定时控制器常见的功能。
目录1 需求分析........................................................................................................................................... - 5 -1.1 基本功能要求......................................................................................................................... - 5 -1.2 创新拓展功能......................................................................................................................... - 5 -1.3 设计原理.................................................................................................................................. - 6 -1.4 实验原理图 ............................................................................................................................. - 6 -2 系统设计........................................................................................................................................... - 7 -2.1 系统逻辑结构设计................................................................................................................. - 7 -2.2 系统物理结构设计............................................................................................................... - 15 -3 系统实现......................................................................................................................................... - 24 -3.1 系统实现过程....................................................................................................................... - 24 -3.2系统测试............................................................................................................................ - 26 -3.3 系统最终电路图.................................................................................................................. - 30 -3.4系统团队分工........................................................................................................................ - 35 -4 总结.................................................................................................................................................. - 37 -5 引脚图附录 .................................................................................................................................... - 38 -1 需求分析1.1 基本功能要求1)洗涤时间在10分钟内由用户自行设定。
定时器设计数电课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握数字电路基础知识,特别是触发器、计数器的工作原理;2. 学会定时器的设计原理和实现方法,能运用相关电路进行定时器的设计;3. 掌握数字电路的测试方法,能够对设计的定时器进行功能测试和性能分析。
技能目标:1. 培养学生的动手操作能力,能够独立完成简单的定时器电路搭建;2. 提高学生的问题分析能力,能够根据实际问题选择合适的数字电路元件并进行组合设计;3. 培养学生的团队合作能力,能够在小组内协同完成复杂的定时器设计任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对数字电路的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和实验结果的可靠性;3. 增强学生的环保意识,教育学生在设计和实验过程中注意资源的节约和环境的保护。
课程性质分析:本课程为数字电路设计与实践课程,注重理论联系实际,强调学生的动手能力和创新思维。
学生特点分析:学生为高年级电子信息工程及相关专业学生,具备一定的数字电路基础,具有较强的学习能力和实验操作能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以学生为主体,引导学生在实践中掌握知识,提高能力,培养正确的价值观。
通过具体的学习成果分解,为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾:触发器、计数器原理及其应用;2. 定时器设计原理:介绍定时器的功能、分类及设计方法;3. 电路设计与仿真:运用Multisim等软件进行定时器电路设计及仿真;4. 定时器电路搭建与测试:使用面包板、集成电路等搭建实际定时器电路,并进行功能测试和性能分析;5. 教学案例分析:分析典型定时器设计案例,总结设计技巧及注意事项;6. 课程实践:分组进行定时器设计实践,培养学生动手能力和团队协作能力;7. 作品展示与评价:展示学生作品,进行自评、互评和教师评价,提高学生的表达和评价能力。
教学内容依据教材相关章节,结合课程目标,确保科学性和系统性。
定时器数字逻辑课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握定时器的基本原理和数字逻辑电路设计方法;2. 使学生了解定时器的工作过程,并能运用相关参数进行计算;3. 帮助学生理解定时器的应用场景,并能将其与其他电子元件相结合,实现简单的定时功能。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行定时器电路设计与分析的能力;2. 提高学生实际操作能力,学会使用相关软件和仪器进行定时器电路的搭建与调试;3. 培养学生团队协作能力,能在小组合作中共同完成定时器数字逻辑电路的设计与展示。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的真实性,养成实事求是的学习习惯;3. 增强学生的环保意识,了解电子电路在生产、生活中的节能环保要求,培养学生的社会责任感。
课程性质:本课程为电子技术学科的一门实践性较强的课程,结合理论教学与实际操作,培养学生的实际应用能力。
学生特点:学生已具备一定的电子技术基础知识,具有较强的学习兴趣和动手能力,但个别学生对电路原理理解较慢,需要耐心引导。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,鼓励学生提问、讨论,培养其独立思考和解决问题的能力。
同时,注重个性化教学,关注学生的差异,因材施教,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 定时器基本原理:讲解定时器的分类、工作原理及主要参数,使学生掌握定时器的核心概念。
- 教材章节:第二章第三节“定时器原理及其应用”2. 数字逻辑电路设计方法:介绍数字逻辑电路设计的基本方法,重点讲解与门、非门、或门等基本逻辑门的应用。
- 教材章节:第三章“数字逻辑电路设计基础”3. 定时器电路分析与设计:分析典型定时器电路,引导学生学会运用所学知识进行电路设计与分析。
- 教材章节:第四章第二节“定时器电路分析与设计”4. 定时器应用实例:讲解定时器在实际应用中的案例,帮助学生理解定时器与其他电子元件的结合方式。
辽宁师范大学《数字电路》课程设计(09级本科)题目: 定时器1学院:物理与电子技术学院专业:电子信息工程班级:09.3班学号:14级!姓名: 张宁指导教师:赵静邱红张卓2完成日期:2011年10 月27 日一•设计内容及要求10 秒的倒计时定时器,倒计时要求用数码显示,当定时到1秒时,有声音提示,提示声音为0.5秒,当倒计时到0时停止计数二.总体方案设计由设计内容及要求,我设计了一个以NE555构成的多谐振荡电路,来发出一秒间隔的脉冲;用74LS192进行倒计时,通过74LS47连接一个数码显示器;由74LS192发出的高低电平经过逻辑电路变化,连接74LS121来控制蜂鸣器在1秒时响。
三.单元模块设计.1.以NE555构成的多谐振荡器NE555的震荡器在本电路中的周期T=C(R1+R2)=1S 图二冲图三为多谐振荡电路 R1和R2, C 的值确保震荡周期为1 秒,图三的右下角为复位电路,与下一部分一同介绍。
2.倒计时电路图5-1 7 11.SI92的引和扌*列及逻辑符巧<H )引脚扌非列I%1HI l_d I HL L TUT ?1 Qi 口。
CP (> OPuPOOJQO Qijr1一匕 f3 2 P2 P36Q2 7Q3CPu CPnMRTCu TC D1213L_r —Po “就Fil rial pin1011 —14-图四由74LS192的真值表图四可以看出,若想让元件工作在减计数状态MR PL 非,CPu的值必须分别为0,1,1。
由要求可以看出,192的初始必须是九,所以加了一个复位电路,确保初始值是9.计数器输入端P0,1,2,3对应接高低低高电平。
Q0, Q1,Q2,Q3为计数器输出端接到74LS47上。
NE555的3号管脚与74LS192的4浩管脚相连。
一秒发出一个脉冲,74LS192开始倒计时。
4.逻辑电路逻辑电路的作用在于将74LS192输出为一,即 Q3Q2Q1Q0=0001时输给报警电路一个负脉冲。
摘要 (2)1. Multisim软件的简介 (3)2. 系统设计总体方案 (3)2.1 设计基本思路 (3)2.2 设计总流程图 (4)3. 555定时器,CD4518和CD4011介绍 (4)3.1 555定时器 (4)3.2 CD4518 (6)3.3 CD4011引脚图 (8)4. 数字逻辑控制,脉冲信号产生,计数器计数和数码管显示模块电路图 (9)4.1 数字逻辑控制模块 (9)4.1.1 数字逻辑控制模块电路图 (9)4.1.2 数字逻辑控制模块原理 (10)4.2 脉冲信号产生模块 (10)4.2.1 脉冲信号产生模块电路图 (10)4.2.2 冲信号产生模块原理 (11)4.3 计数器计数模块 (12)4.3.1 计数器计数电路图 (12)4.3.2 计数器计数模块原理 (13)4.4 显示器模块 (13)5. 电路的总体设计与调试 (14)5.1 总体电路原理图 (14)5.2 总电路工作原理 (14)6. 课程设计收获与体会 (15)7. 参考文献 (15)本次课程设计利用555定时器以及数字逻辑芯片和数码管实现数字电子计时器功能,计时器显示0~99计数,在实际生活中应用很广。
根据日常生活中观察,数字式计时器设计成型后供扩展的方面很多,例如自动报警、按时自动打铃等。
因此,与机械式时钟相比具有更高的可视性和精确性,而且无机械装置,具有更长的使用寿命,所以研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实和实际的意义。
目前,数字计数器的功能越来越强,并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。
但从知识储备的角度考虑,本设计是以中小规模集成电路设计数字钟的一种方法。
数字计数器包括组合逻辑电路和时序电路。
1. Multisim软件的简介Multisim是美国国家仪器〔NI〕推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
简易定时器数字课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解简易定时器的原理和功能,掌握数字电路基础知识。
2. 使学生掌握定时器电路的设计方法,能够运用所学知识搭建简单的定时器电路。
3. 帮助学生了解定时器在实际生活中的应用,拓宽知识视野。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够正确使用数字电路实验器材。
2. 提高学生的问题解决能力,能够运用所学知识分析并解决定时器电路故障。
3. 培养学生的团队协作能力,学会在小组合作中共同完成任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养积极探索、勇于创新的科学精神。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度,养成良好的实验习惯。
3. 增强学生的环保意识,认识到电子技术在实际应用中对环境保护的重要性。
本课程针对初中学段学生,结合学科特点和教学要求,注重理论与实践相结合,以培养学生的动手能力、问题解决能力和团队协作能力为核心。
课程目标具体、可衡量,旨在让学生在掌握数字电路基础知识的同时,能够将所学应用于实际生活,提高学生的综合素养。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 数字电路基础知识:- 介绍数字电路的基本概念、逻辑门电路及其功能。
- 讲解定时器电路的原理,以课本相关章节为基础,结合实际案例进行分析。
2. 定时器电路设计:- 引导学生了解定时器的种类和功能,掌握典型定时器集成电路的使用方法。
- 依据教材内容,制定详细的教学大纲,逐步讲解定时器电路的设计步骤和注意事项。
教学内容安排:- 第一课时:数字电路基础知识回顾与拓展- 第二课时:定时器电路原理及其应用- 第三课时:定时器电路设计方法与实验操作3. 实践操作与案例分析:- 安排学生进行数字电路实验,搭建简单的定时器电路,巩固所学知识。
- 结合实际案例,分析定时器电路在实际应用中的优缺点,提高学生的问题解决能力。
教学内容具有科学性和系统性,结合教材章节和教学要求,注重理论与实践相结合,旨在帮助学生掌握数字电路基础知识,提高定时器电路设计和分析能力。
洛 阳 理 工 学 院课 程 设 计 报 告课程名称 ___________________________________ 设计题目 ___________________________________ 专 业 ___________________________________ 班 级 ___________________________________ 学 号 ___________________________________ 姓 名 ___________________________________ 完成日期 ___________________________________数字逻辑课程设计 秒计时器电路的设计 计算机科学与技术 ** ** ** 2015年**课程设计任务书秒计时器电路的设计设计题目:________________________________________设计内容与要求:1. 课题分析,收集设计相关的文献资料,从整体上把握课题设计方案。
2. 根据系统总体要求,设计原理框图。
3. 使用中小规模数字集成电路完成秒计时器制作,电路要求:(1)电源打开时,数码管初始状态显示为“00”,系统进行正常运行,计时器开始递增计数,循环00~59的秒计时。
(2)按下清零开关,计数器进行置数,完成复位功能。
(3)按下暂停开关,暂停计时;弹起暂停开关,计数器继续累计计数。
(4)完成电路焊接调试,达到设计任务的各项技术指标。
指导教师:**2015年1月5日课程设计评语成绩:指导教师:_______________年月日目录1设计任务及要求 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计任务 (1)1.3 电路要求 (1)2设计方案 (2)2.1 秒计时器的功能和结构 (2)2.1.1 功能 (2)2.1.2 结构 (2)2.2 秒计时器的器件选择 (3)3 秒定时器的硬件电路设计 (4)3.1 整体电路 (4)3.2各模块原理分析 (4)3.2.1频率发生器设计 (4)3.2.2分频电路设计 (4)3.2.3加计数器电路设计 (5)3.2.4译码器电路设计 (5)3.2.5显示电路设计 (6)3.2.6暂停电路设计 (6)3.2.7复位电路设计 (7)4电路制作与测试 (7)4.1 电路制作 (7)4.1.1 注意事项 (7)4.1.2 焊接工艺 (8)4.2 电路调试 (9)4.2.1电路检测 (9)4.4.2电路调试 (9)5心得体会 (9)6参考文献 (10)1设计任务及要求1.1 设计目的在学完了《数字逻辑》课程的基本理论后,能够综合运用所学知识设计和制作实际需要的简单电子电路,系统地进行电子电路的工程实践训练,锻炼动手能力,培养工程师的基本技能,提高分析问题解决问题的能力1.2 设计任务1. 课题分析,收集设计相关的文献资料,从整体上把握课题设计方案。
一.内容摘要:
定时器的设计:
设计一个0~60分钟之内的定时器,定时开始的时候红指示灯亮,结束的时候绿指示亮,可以随意以分钟为单位,在六十分钟的范围内设定定时时间,随着定时的开始,显示器开始显示时间,即依次显示出0,1,2,3,4….直到定时结束,当定时结束的时候进行手动清零。
首先设计一个秒脉冲发生器,一个计数电路,一个比较电路,然后对电路进行输出。
当开始定时之前手动对要定时的时间进行预置数,然后运用秒脉冲发生器输入脉冲,用计数器对脉冲的个数进行计数,把编码器的数据与脉冲的个数通过数值比较器进行比较,最后按照要求进行红绿等输出表示定时的状态是正在进行定时,或者是已经定时结束,在定时的过程中显示定时的时间。
二.方案的论证与选择:
方案1
例如设计一个六十分钟的定时器,就需要六十进制的分钟计数器。
设计秒脉冲发生器,当计数器完成六十分钟的记数时,就手动清零。
需要设定其他的时间时,
只需将计数器的进制改变一下就行。
这个方案只适用于特定的定时器,设定的时间
不变。
如果本课设用此方案,就需要设计从1——60进制的计数器,工程量太大。
方案2,
设计一个定时器,可以在0~60分之间一分钟为单位任意可调,定时开始的时候红灯亮,定时结束的时候绿灯亮,定时结束之后手动清零,满足设计的要求,故本次课程设计中采用的是这种设计方案。
三.总设计思想框图:
总体的完整电路图:
就是将各个单元电路用导线连接起来,然后进行仿真处理,开始进行定时的时候红指示灯亮。
图中所示的是定时为16分钟的定时仿真结果,完整的电路图。
2.5 V
图2
四.单元电路的设计与参数的计算
1.秒脉冲发生器的选择:
(1)采用石英晶体的多谐振荡器,在RC环形振荡器电路中,接入RC可以获得较小
的频率,而且通过RC的调节可以调节频率,用于对频率稳定性要求比较高的电路,
但是它抗干扰的能力比较差,小的干扰就会使周期发生很大的变化,而且电路比较复杂,不太容易掌握,所以本实验不采取运用石英晶体的多谐振荡器来产生秒脉冲,下面是石英晶体产生的电路图,电路图的组成比较复杂。
图3
(2)利用脉冲整形的方法,根据大二上时学的模电的知识,设计一个正弦信号发生电路,然后再利用整形电路对于输出的正弦波进行整形,得到矩形波信号,可以利用施密特触发器对其进行整形,但是信号在传输的过程中容易发生畸变,施密特触发器就可以把在传输过程中发生畸变的信号进行整形,但是一般都是用于幅度的鉴别比较好,在这里我们就不选用这样的整形电路。
(3)运用555定时器构成多谐振荡器来构成秒脉冲的发生电路。
555定时器是一种用途广泛的数字-模拟混合中规模集成电路,它只要通过接少量的元件就可以构成多种触发器和多谐振荡器,而且市面上的555器件比较多,价格比较便宜。
U CC
O
R u C
图4
因为直接用555振荡器外接几个元件直接产生的1Hz 的频率发生器产生的频率产生的矩形波的高电平不能激发下一个元件的正常工作,所以先产生1kHz 频率的矩形波,然后运用分频电路对长生的信号进行分频,得到频率为1Hz 的矩形波,也就是秒脉冲信号。
① 定性分析
设u c =0,则u O =1,T 截至
电容充电,u c 按指数规律上升,当u c =2 U cc /3时,u O =0,T 导通 电容放电,u c 按指数规律下降,当u c = U cc /3时,u O =1,T 截至 电容再次充电,但充电的初始值与前次不同
② 波形分析
t
u O
u C
t
CC 23U
CC
13U
图5 ③ 计算振荡周期
频率
f=1/T
根据上面的分析且振荡器需要发出的频率为1kHz 信号的发生器,先取电容为0.01uF ,根据上面的计算公式得到R1=74千欧,R2=35千欧。
利用分频电路对产生的1KHz 的信号进行分频。
最后由U4的11端输出1Hz 的频率。
U2
74LS90N
Q A
12
Q B 9Q D 11Q C 8I N B 1R 91
6
R 927R 01
2
I N A
14
R 023U374LS90N
Q A 12
Q B 9Q D
11
Q C 8I N B
1
R 916R 92
7
R 012I N A 14R 02
3
U4
74LS90N
Q A
12Q B 9Q D
11
Q C 8I N B
1
R 916R 92
7
R 012I N A 14R 02
3
6
8101
79
图6 2.60进制计数器电路的选择
(1)采用异步加计数器,74LS193是双时钟四位二进制可逆计数器,它的清零方式是异步清零,高电平有效,其预置数是异步的,在异步计数器中,由于计数器的内部各个触发器的时钟输入是异步的,因此触发器的各个状态转换时间是固定的,在恶劣的情况下其传播延迟的时间很多,所以本次课设没有采取异步计数器。
()()T T R 2R Cln20.7R 2R C
121212T
+=+≈+=
(2)采用同步加计数器,74161是四位二进制加计数器,它具有异步清零,同步预置数等功能。
在这次的课程设计中要实现的是60进制计数器,所以采用两片74161来完成加计数功能,而实现60进制计数功能又有多种选择,①乘数法,将60分解成6*10,用两片74161分别组成六进制和十进制计数器,然后在级联成60进制的计数器。
②反馈置数法,将两片74161级联成16*16=256进制计数器,然后运用反馈置数法构成60进制的计数器。
本次采用的是方法①乘数法,它的电路图如下。
图7
3.编码电路的选择:
在数字电路中用二进制代码表示有关信号的过程称之为二进制编码,即建立输入信息与输出二进制代码之间的一一转换的关系,在此次的课程设计中,需要定时的时间是0~60分
钟之间,所以就需要对从0~60之间进行编码,为了不发生混乱,此次设计中采用的是运用
三片74LS148优先编码器分别对于要定时的时间的十位和个位进行编码,因为十位的数字只
是从0到6,所以用一片74LS148就可以,而个位的输出需要从0到9所以采用两片74LS148
进行级联,也可以采取74LS147,本实验中采用的是74LS148,编码电路的电路图为下图8
DCD_HEX_BLUE
图8
4.数值比较电路:
数值比较器就是对两数A、B进行比较,以判断其大小的逻辑电路。
比较结果有
A>B、A<B以及A=B三种情况。
定时器有较多种类,这个定时器的设计要求用几个一位或者两位数值比较器级联也可以达到,但是考虑到操作的简便性和价格因素,最终选择的是级联两片集成数值比较器74LS85来实现。
下面详细介绍它的功能:
74LS85是4位数值比较器,其功能表如下:
表(1)
此次的比较采用一片74LS85不够用,所以采取两片进行级联的方式来实现比较功能.如下所示:就是采取的将两片四位比较器串联成的八位比较器,对于输入的数据进行比较。
图9 五.元器件明细表:
表(2)
六,收获与体会:
通过这次的数字技术基础的课程设计,使我明白只有把知识运用到实践中,才能真正把握知识,另一方面,团队合作能让我们学到更多。
首先,数字电子技术是一门深奥的学科,从课堂上我们学到的并非知识的全部,课程设计为我们提供了一次自我学习的机会。
同时,通过课程设计,我和我的同组人提高了动手能力,学会了将理论运用到实践中的技巧。
其次,通过这次的课程设计使我深深地理解到了分工合作的重要性,我们的课程设计是三人一组进行的,从最初的查找资料确定思路到动手画电路并在电脑上仿真实现,整个过程中我们即分工明确又紧密配合,毋庸置疑,团队合作精神是很重要的。
我们三个通过共同学习,共同探讨,一方面增进了友谊,另一方面也培养了相互之间探讨学习心得和问题的习惯,对以后的学习有很大的促进作用。
再次,这次的课程设计不仅锻炼了我们的动手和动脑的能力,更让我们体会到了理论与实践相联合的重要行,理论并不等于实践,光有理论是绝对不行的,但是在实践的过程中我们必须以理论为根据,才能在这一个层次上更好的把理论应用到实践中去,这次的课设使我真正的懂得了理论只是实践的基础,只有进一步的实践才能更好的运用理论。
所以在以后的学习和生活中都会好好的把理论和实践相结合才能达到真的懂一个问题。
七.参考文献:
《数字电子技术基础》林涛主编楚岩田莉娟林薇编著清华大学出版社
《数字逻辑电路》李海涛等编著人民出版社
《数字电路设计实用手册》荀殿栋徐志军等编著电子工业出版社
《大规模可编程逻辑器件及应用》徐志军李建中编著电子科技大学出版社。