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任意进制计数器的设计【摘要】计数器集成芯片一般有4位二进制、8位二进制或十进制计数器，而在实际应用中，往往需要设计一个任意n进制计数器，本文给出它的设计方法和案例。
【关键词】计数器；清零一、利用反馈清零法获得计数器1 集成计数器清零方式异步清零方式：与计数脉冲cp无关，只要异步清零端出现清零信号，计数器立即被清零。
此类计数器有同步十进制加法计数器ct74ls160、同步4位二进制加法计数器ct74ls161、同步十进制加/减计数器ct74ls192、同步4位二进制加/减计数器ct74ls193等。
同步清零方式：与计数脉冲cp有关，同步清零端获得清零信号后，计数器并不立刻被清零，只是为清零创造条件，还需要再输入一个计数脉冲cp，计数器才被清零。
属于此类计数器有同步十进制加法计数器ct74ls162、同步4位二进制加法计数器ct74ls163、同步十进制加/减计数器ct74ls190、同步4位二进制加/减计数器ct74ls191等。
2 反馈清零法对于异步清零方式：应在输入第n个计数脉冲cp后，利用计数器状态sn进行译码产生清零信号加到异步清零端上，立刻使计数器清零，即实现了n计数器。
在计数器的有效循环中不包括状态sn，所以状态sn只在极短的瞬间出现称为过渡状态。
对于同步清零方式：应在输入第n-1个计数脉冲cp后，利用计数器状态sn-1进行译码产生清零信号，在输入第n个计数脉冲cp 时，计数器才被清零，回到初始零状态，从而实现n计数器。
可见同步清零没有过渡状态。
利用计数器的清零功能构成n计数器时，并行数据输入端可接任意数据，其方法如下：①写出n计数器状态的二进制代码。
异步清零方式利用状态sn，同步清零方式利用状态sn-1。
②写出反馈清零函数。
③画逻辑图。
例1 试用ct74ls160的异步清零功能构成六进制计数器。
解：①写出sn的二进制代码。
sn=s6=0110②写出反馈清零函数。
③画逻辑图。
如图1所示。
二进制十进制同步加法计数器逻辑ic芯片二进制十进制同步加法计数器是一种逻辑集成电路（IC）芯片，可用于进行二进制的加法和计数操作。
它主要由逻辑门和触发器构成，能够实现数字计数与加法运算的功能。
在本文中，我将详细介绍二进制十进制同步加法计数器的工作原理、设计流程以及应用场景。
首先，让我们了解一下二进制和十进制的概念。
二进制是一种由0和1组成的数制，用来表示数字和进行计算。
而十进制是指以10为基数的数制，由0至9的数字组成。
二进制数字的加法和十进制数字的加法有着类似的原理，但操作方法稍有不同。
二进制十进制同步加法计数器的主要功能是进行加法和计数操作。
它能够将输入的二进制数值与当前内部存储的数值相加，并将结果输出。
在进行计数操作时，只需要连续输入0、1的脉冲信号即可完成对二进制数值的计数。
二进制十进制同步加法计数器的实现主要依赖于逻辑门和触发器。
逻辑门用来实现不同输入信号的逻辑运算，而触发器则用于存储并传递逻辑运算的结果。
常见的逻辑门有AND门、OR门、NOT门等，触发器常用的有RS触发器、D触发器等。
在设计二进制十进制同步加法计数器时，需要根据具体的需求来选择适当的逻辑门和触发器，并将它们按照一定的电路连接方式进行组合，以实现所需的功能。
以下是一个简单的设计流程供参考：1.确定计数器的位数：根据需求确定计数器需要的位数，决定计数范围和精度。
2.选择逻辑门和触发器：根据计数器的位数和功能需求选择适当的逻辑门和触发器。
3.连接逻辑门和触发器：按照设计需求将选择好的逻辑门和触发器进行连接，形成计数器的核心电路。
4.确定输入和输出信号：确定计数器的输入信号和输出信号，并设计合适的接口电路进行连接。
5.进行测试和调试：将设计好的电路进行实物搭建，并通过信号发生器等设备产生输入信号进行测试和调试。
二进制十进制同步加法计数器的应用场景非常广泛。
例如，在数字电路和计算机体系结构中，计数器被广泛用于时序控制、频率分频等功能的实现。
八进制加减法计数器实验引言八进制加减法计数器是数字电路中常见的一个实验，通过使用八进制进行加减法运算，可以学习和掌握数字电路设计与原理。
本文将深入探讨八进制加减法计数器的原理、设计以及实验步骤。
八进制简介在计算机科学中，八进制是一种表示数字的方式，基数为8。
在八进制中，使用0-7来表示数值。
我们可以将八进制数与十进制和二进制相互转换，八进制数每一位的权值是2的三次方的幂。
八进制加法八进制加法的原理与十进制加法类似，不同的是八进制相加时，当某一位相加的结果大于7时，需要进位到高位。
以下是八进制加法的规则：1.当两个八进制数的相应位相加为0-7时，结果直接写下，并不需要进位。
2.当两个八进制数的相应位相加结果为8-15时，需要向高位进1，并将低三位写下。
3.当两个八进制数的相应位相加结果为16-23时，同样需要向高位进1，并将低三位写下。
4.以此类推，直到最高位为止。
以下是一个八进制加法的例子：56+ 27-----125八进制减法八进制减法的规则和十进制减法类似，不同的是八进制减法时，当被减数的某一位小于减数的对应位时，需要向高位借位。
以下是八进制减法的规则：1.当被减数的某一位大于减数的相应位时，直接相减得到结果。
2.当被减数的某一位小于减数的相应位时，需要向高位借位。
3.向高位借位时，高位的数字需要减1，并且向低位借三个单位。
4.向低位借位时，如果低位为0，则继续借位直到不为0为止。
以下是一个八进制减法的例子：37- 12-----25八进制加减法计数器设计八进制加减法计数器可以由数字电路实现。
根据八进制加减法的原理，我们可以设计一个基于触发器的加减法计数器。
八进制加减法计数器的设计主要包括以下几个步骤：1.确定输入和输出信号的位数，例如我们可以使用3位八进制数进行计算。
2.设计触发器电路，并将其连接为串行进位加法器。
3.根据加减法的规则，设计电路实现进位和借位的功能。
4.使用逻辑门实现8位并行进位加法器。
郑州科技学院《数字电子技术》课程设计题目十二进制计数器学生姓名丁洪宝专业班级电科一班学号201031018院（系）电气工程学院指导教师袁玉霞完成时间 2013年03月15日目录1实验概述 (1)1.1计数器设计目的 (2)1.2计数器设计组成 (2)2十二进制计数器设计描述 (2)2.1设计原理 (2)2.2设计的思路 (3)2.3设计的实现 (4)3十二进制计数器的设计与仿真 (5)3.1基本电路分析设计 (5)3.2计数器电路的仿真 (8)4总结 (9)参考文献 (11)附录1：实验电路图 (12)附录2：元器件清单 (13)1 实验简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。
1.1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)不同芯片也可实现十二进制。
1.2 计数器设计组成1)用两个74LS160芯片和一个与非门实现。
2)当定时器递增到12时，定时器会自动返回到01显示，然后继续计时。
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。
10进制计数器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解10进制计数器的基本概念，掌握10进制数的组成和计数规律。
2. 学生能运用10进制计数器进行数值的加减运算，并正确表达计算过程和结果。
3. 学生了解10进制计数器在日常生活和科学技术中的应用。
技能目标：1. 学生能够独立操作10进制计数器，进行简单的数值计算。
2. 学生通过实际操作，培养观察、分析、解决问题的能力。
3. 学生通过小组合作，提高沟通、协作和团队意识。
情感态度价值观目标：1. 学生对10进制计数器产生兴趣，激发学习数学的积极性。
2. 学生在探索过程中，培养耐心、细致、勇于尝试的精神。
3. 学生认识到数学知识在实际生活中的重要性，增强学以致用的意识。
课程性质：本课程属于数学学科，旨在帮助学生掌握10进制计数器的运用，提高数学运算能力和实际应用能力。
学生特点：四年级学生具有一定的数学基础，好奇心强，喜欢动手操作，但注意力集中时间较短。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，激发学生兴趣，培养动手操作能力和团队协作精神。
通过分解课程目标为具体的学习成果，使学生在愉快的氛围中掌握知识，提高能力。
二、教学内容1. 引入10进制计数器概念，介绍其在数学运算中的应用。
- 教材章节：第三章《数的认识》- 内容：10进制计数器的定义、计数规律、数位顺序表。
2. 学习10进制计数器的操作方法，进行数值的加减运算。
- 教材章节：第四章《简单的数学计算》- 内容：10进制计数器操作方法、数值加减运算、进位与退位。
3. 实践与应用，运用10进制计数器解决实际问题。
- 教材章节：第五章《生活中的数学》- 内容：运用10进制计数器进行购物找零、时间计算等实际问题的解决。
4. 小组合作，探讨10进制计数器在科学技术领域的应用。
- 教材章节：第六章《数学与科技》- 内容：10进制计数器在计算机、电子设备等领域的应用案例。
教学进度安排：第一课时：引入10进制计数器概念，学习计数规律和数位顺序表。
在数字系统中，常需要对时钟脉冲的个数进行计数，以实现测量、运算和控制等功能。
具有计数功能的电路，称为计数器。
计数器是一种非常典型、应用很广的时序电路，计数器不仅能统计输入时钟脉冲的个数，还能用于分频、定时、产生节拍脉冲等。
计数器的类型很多，按计数器时钟脉冲引入方式和触发器翻转时序的异同，可分为同步计数器和异步计数器；按计数体制的异同，可分为二进制计数器、二—十进制计数器和任意进制计数器；按计数器中的变化规律的异同，可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器。
二进制加法计数器运用起来比较简洁方便，结构图和原理图也比其它进制的简单明了，但二进制表示一个数时，位数一般比较长。
十进制是我们日常生活中经常用到的，不用转换，所以设计十进制加法计数器比设计二进制加法计数器应用广泛，加法器是以数据的累加过程，日常生活中，数据的累加普遍存在，有时候需要一种计数器对累加过程进行运算处理，所以设计十进制加法计数器应广大人们生活的需要，对我们的生活有一个积极地促进作用，解决了生活中许多问题，所以会设计十进制加法计数器使我们对数字电路的理论和实践知识的充分结合，也使我们对电子技术基础有了深刻的了解，而且增强了我们对电子技术基础产生了浓厚的兴趣，这次课程设计使我受益匪浅！一、设计题目 (3)二、设计目的 (3)三、设计依据 (3)四、设计内容 (3)五、设计思路 (4)六、设计方案 (7)七、改进意见 (10)八、设计总结 (11)九、参考文献 (12)一、设计题目十进制加法计数器二、设计目的1.学习电子电路设计任务。
2.通过课程设计培养学生自学能力和分析问题、解决问题的能力。
3.通过设计使学生具有一定的计算能力、制图能力以及查阅手册、使用国家技术标准的能力和一定的文字表达能力。
三、设计依据1.用JK触发器组成。
2.实现同步或异步加法计数。
四、设计内容1.复习课本，收集查阅资料，选定设计方案；2.绘制电气框图、电气原理图；3.对主要元器件进行计算选择，列写元器件的规格及明细表；4.设计总结及改进意见；5.参考资料；6.编写说明书。
实验7计数器十一进制摘要：1.实验背景2.计数器原理3.十一进制的意义4.实验过程5.实验结果与分析6.实验结论正文：1.实验背景在数字电子技术中，计数器是一种基础但重要的组件。
它能够对脉冲信号进行计数，从而实现对各种信号的测量和控制。
计数器的种类繁多，其中一种较为特殊的是十一进制计数器。
在本次实验中，我们将对十一进制计数器进行研究和测试。
2.计数器原理计数器是一种能够对脉冲信号进行计数的电路，它的基本原理是利用触发器来存储和计数脉冲信号。
触发器在接收到脉冲信号时，会将其状态改变，从而实现计数。
计数器的进制取决于其内部触发器的状态数量，常见的有二进制、三进制、四进制等。
3.十一进制的意义十一进制计数器是一种较为特殊的计数器，其进制为11。
这意味着它的内部触发器有11 种状态，能够表示0 到10 这11 个数字。
相较于常见的二进制、三进制等，十一进制计数器具有更多的状态，可以表示更多的数字，因此在某些应用场景中具有优势。
4.实验过程本次实验采用7 计数器十一进制，即具有7 个触发器的十一进制计数器。
实验过程中，我们将对输入的脉冲信号进行计数，并观察计数器的输出结果。
为了保证实验的准确性，我们将对计数器进行多次测试，并记录每次测试的结果。
5.实验结果与分析经过多次实验测试，我们得到了以下结果：- 当输入脉冲信号为11 个时，计数器输出结果为0；- 当输入脉冲信号为12 个时，计数器输出结果为1；- 当输入脉冲信号为23 个时，计数器输出结果为2；- 当输入脉冲信号为34 个时，计数器输出结果为3；- 当输入脉冲信号为45 个时，计数器输出结果为4；- 当输入脉冲信号为56 个时，计数器输出结果为5；- 当输入脉冲信号为67 个时，计数器输出结果为6；- 当输入脉冲信号为78 个时，计数器输出结果为7；- 当输入脉冲信号为89 个时，计数器输出结果为8；- 当输入脉冲信号为100 个时，计数器输出结果为9；- 当输入脉冲信号为111 个时，计数器输出结果为0。
进制计数器原理
进制计数器是一种计算机中常用的逻辑电路，用于实现进制计数的
功能。
它能在给定的进制下递增或递减计数值，并能实现指定范围
的循环计数。
进制计数器的原理如下：
1. 进制选择：根据需要计数的进制确定计数器的位数和最大计数范围。
例如，要实现十进制计数，需要用到四位二进制计数器，最大
可表示数为9。
2. 计数位状态表示：计数器中的每一位连接一个触发器，触发器的
输出表示对应位的状态（0或1）。
每个触发器的状态由时钟驱动，时钟信号的上升沿或下降沿触发。
3. 位级递增：计数器中的每一位都有一个递增输入（一般为加法输入），用于递增该位的状态。
当该位的触发器状态到达满位时，会
触发进位信号，将进位传递给高位触发器，实现位级递增。
4. 循环计数：当计数器中的每一位都到达满位时，进位信号会触发
高位触发器的递增，实现循环计数的功能。
计数器会从最小计数值
重新开始计数。
5. 递减功能：进制计数器也可以实现递减计数的功能。
通过在触发
器的递减输入上连接递减信号，并通过逆向进位传递给低位触发器，实现位级递减。
总结起来，进制计数器通过递增或递减触发进位信号，实现指定进
制的计数功能，并能在达到最大计数值时循环计数。
进制计数器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握进制计数器的基本概念，包括二进制、八进制、十进制和十六进制的转换方法；2. 使学生理解进制计数器在实际应用中的重要性，如计算机科学、电子技术等领域；3. 帮助学生了解不同进制之间的相互转换规律，提高学生的数学思维能力。
技能目标：1. 培养学生熟练运用进制计数器进行不同进制间转换的能力；2. 提高学生分析问题、解决问题的能力，尤其在电子技术、计算机编程等领域的问题；3. 培养学生团队协作和沟通能力，通过小组讨论和实践，共同完成任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对进制计数器的学习兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生严谨的学习态度，对待科学知识具有敬畏之心；3. 增强学生的国家荣誉感和民族自豪感，认识到我国在进制计数器领域的发展成就。
课程性质：本课程为信息技术与数学相结合的实践课程，强调理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：本课程针对初中生，学生具有一定的数学基础和逻辑思维能力，但需加强实际操作能力和团队协作能力的培养。
教学要求：教师应结合学生实际情况，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重培养学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生具备进制计数器相关知识和技能，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 导入：通过日常生活中的计数实例，引出进制计数器的概念及其重要性。
- 简介进制计数器的基本概念和应用领域。
- 激发学生对进制计数器的学习兴趣。
2. 基本知识学习：- 二进制、八进制、十进制和十六进制的定义及特点；- 不同进制之间的转换方法，如二进制与十进制的转换、八进制与十六进制的转换等。
3. 实践操作：- 安排学生进行进制计数器操作练习，巩固所学知识；- 设计实际案例，让学生动手解决进制计数器相关问题。
4. 拓展与应用：- 介绍进制计数器在计算机科学、电子技术等领域的应用；- 引导学生探讨进制计数器的未来发展及其对人类生活的影响。
十进制加法计数器实验遇到的问题及解决
在进行十进制加法计数器实验时，可能会遇到以下问题及其解决方法：
1. 计数器无法正常计数：这可能是由于电源电压不稳定或者连接错误导致的。
解决方法是检查电源电压稳定性并确保正确连接。
2. 计数器显示不正确：可能是由于数码管连接错误或者显示模块故障导致的。
解决方法是仔细检查数码管和显示模块的连接，并排除故障。
3. 计数器溢出问题：当计数器超过其位数限制时，可能会发生溢出问题。
解决方法是增加计数器的位数或者采取溢出处理措施，如自动清零。
4. 输入错误：输入错误的加数可能导致计数结果不正确。
解决方法是检查输入的加数是否正确，并进行纠正。
5. 电路连接问题：当电路连接错误或者松动时，计数器可能无法正常工作。
解决方法是检查电路连接是否正确，并确保连接牢固。
如果上述解决方法无法解决问题，建议咨询相关教师或专业人士寻求更进一步的帮助。
二十三进制减法
一个十进制计数器只能表示0～9十个数，为了扩大计数器范围，常用多个十进制计数器级联使用。
同步计数器往往设有进位（或借位）输出端，故可选用其进位（或借位）输出信号驱动下一级计数器。
故采用两个CC40192芯片，命名为EF0、EF1。
其中EF0为个位，EF1为十位。
当个十位都由0(0000)变为9(1001)时，利用置数功能，即令CR=0和LD=0，从置数端置D7D6D5D4=0010，D3D2D1D0=0010。
电路图如下：
二十三进制加法
为了实现二十三进制加法，即当 Q7Q6Q5Q4=0011，Q3Q2Q1Q0=0010时，令CR=1，计算器直接清零。
即让Q5、Q4、Q1分别连到与非门74LS20的输入端，该与非门
输出端接到LD端，同时，CR接逻辑电平0，D7D6D5D4=0000，D3D2D1D0=0000。
电路图如下：。
进制计数器设计
进制计数器是一个电路或程序，用于计算和展示数值，可以在不同的进制下进行计数。
例如，二进制计数器可以计算和展示在二进制系统下的数值，八进制计数器可以计算和展示在八进制系统下的数值，十进制计数器可以计算和展示十进制系统下的数值，以此类推。
以下是一些设计进制计数器的基本步骤：
1. 确定计数器的最大值：根据需要，决定计数器的最大值，例如，一个8位二进制计数器的最大计数值是255。
2. 选择计数器类型：根据计数范围，选择适当的计数器类型，例如，8位二进制计数器使用74193或40193 IC。
3. 连接时钟信号：为计数器提供时钟信号，使其能够按照一定速率进行计数。
时钟信号可以是一个稳定的方波信号。
4. 连接复位信号：将复位信号连接到计数器的复位引脚，以确保计数器在需要时能够重置为0。
5. 连接计数显示器：根据需要，将计数器连接到数字显示器或其他输出设备，以便将计数结果显示出来。
6. 确定进制系统：根据需要，选择适当的进制系统，例如，二进制、八进制、十进制、十六进制等。
根据选择的进制系统，设计适当的数字显示器并将其连接到计数器。
7. 测试和调试：在设计完成之后，进行测试和调试以确保计数器正常工作。
有了这些步骤，就可以轻松地设计一个基本的进制计数器。
当然，具体的实现细节会因为不同的计数器类型和需要的进制系统而略有不同。
计数器的分类
用以统计输入计数脉冲CP个数的电路。
计数器的“模”（用M表示）：计数器累计输入脉冲的最大数目。
也为电路的有效状态数。
如M＝6计数器，又称六进制计数器。
1．按计数进制分
二进制计数器：按二进制数运算规律进行计数的电路称作二进制计数器。
十进制计数器：按十进制数运算规律进行计数的电路称作十进制计数器。
任意进制计数器：二进制计数器和十进制计数器之外的其它进制计数器统称为任意进制计数器。
如五进制计数器、六十进制计数器等。
2．按计数增减分
加法计数器：随着计数脉冲的输入作递增计数的电路称作加法计数器。
减法计数器：随着计数脉冲的输入作递减计数的电路称作减法计数器。
加/减计数器：在加/减掌握信号作用下，可递增计数，也可递减计数的电路，称作加/减计数器，又称可逆计数器。
也有特别状况，不作加/减，其状态可在外触发掌握下循环进行特别跳转，状态转换图中构成封闭的计数环。
3．按计数器中触发器翻转是否同步分
异步计数器：计数脉冲只加到部分触发器的时钟脉冲输入端上，而其它触发器的触发信号则由电路内部供应，应翻转的触发器状态更新有
先有后的计数器，称作异步计数器。
同步计数器：计数脉冲同时加到全部触发器的时钟信号输入端，使应翻转的触发器同时翻转的计数器，称作同步计数器。
明显，它的计数速度要比异步计数器快得多。
24进制计数器原理1. 什么是24进制计数器24进制计数器是一种以24为基数的计数器，使用数字0至23，而不是传统的十进制计数器中的0至9。
它可以用于对时间、坐标或其他需要24小时制度的数据进行计数。
2. 24进制计数器的原理24进制计数器使用24个数字符号来表示数值，分别是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O。
在24进制计数器中，每个位置上的数字与其他进制相同，从右到左表示权值依次增大。
最右侧的位置的权值为1，向左依次增大，第二个位置的权值为24，第三个位置的权值为24^2，以此类推。
每个位置上的数字的取值范围为0至23。
在24进制计数器中，当某个位置上的数字达到最大值23时，就会进位到更高位。
最高位上的数字为0，而进位后的位置的数字会重置为0。
这样循环往复，实现了24进制的计数。
3. 24进制计数器的应用3.1 时间表示24进制计数器可以用于表示时间。
传统的时间表示方式是以12小时为周期，上午和下午使用不同的标记，而24进制计数器可以将时间表示为连续增长的数值。
例如，午夜12点可以用00:00表示，中午12点可以用12:00表示。
下午1点可以用13:00表示，晚上9点可以用21:00表示。
这样就避免了传统时间表示方式中上午和下午的切换，使得时间的比较和计算更加方便。
3.2 坐标表示24进制计数器还可以用于表示坐标。
传统的坐标表示方式使用十进制，可能会有小数位，而24进制计数器可以将坐标表示为整数。
例如，某个位置的经度可以用24进制计数器表示为23:10，纬度可以用24进制计数器表示为18:05。
这样可以减少小数位的使用，简化坐标的表示和计算。
3.3 其他应用除了时间和坐标，24进制计数器还可以用于其他需要24小时制度的数据计数和表示。
例如，体育比赛的比分可以使用24进制计数器表示，24小时制的计时器可以使用24进制计数器表示时间等。
《电子线路》课程设计报告
一、设计目的
本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、交通信号灯、红绿灯,还可以用来做为各种药丸,药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。
本设计主要能完成：显示30秒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；计时器为30秒递加计时其计时间隔为1秒；计时器递加计时到零时，数码显示器不灭灯。
二、设计要求
1、具有显示30秒计时功能：
（1）系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动；
（2）在直接清零时，要求数码管显示器灭灯；
（3）计时器为30秒递加计时，其计时间隔为1秒；
（4）计时器递加计时到30时，数码显示器不能灭灯。
2、设计任务及目标：
（1）根据原理图分析各单元电路的功能；
（2）熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能；
（3）进行电路的装接、调试，直到电路能达到规定的设计要求；
（4）写出完整、详细的课程设计报告。
三、原理框图
（1）总体参考方案：
30秒计时器的总体参考方案框图如图2-1所示。
它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路（简称控制电路）等五个模块组成。
其中计数器和控制电路是系统的主要模块。
计数器完成30秒计时功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、译码显示电路的显示等功能。
图 1 30秒计时器系统设计框图
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，但本设计对此信号要求并不太高，故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路由CD4026和共阴极七段LED显示器组成。
（2）设计方案
分析设计任务，计数器和控制电路是系统的主要部分。
计数器完成30s计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、译码显示电路的显示。
为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系。
在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器灭灯。
当启动开关闭合时，计数实现计数功能；当启动开关断开时，计数器不工作。
系统设计框图如图1所示。
如果根据实验所提供的参考器件，还可在秒脉冲发生模块上做些变化，前者产生的脉冲周期直接是1秒；如果让其产生的秒脉冲频率为10Hz，触发脉冲输出的方波周期为0.1秒，再将该脉冲信号送到由74LS161构成的十分频器，由74LS161输出的脉冲周期为1秒，再将该信号送到计数器74LS161。
如此就可得到两个方案，
由于两方案原理相同，故本设计只采用方案一所述，即直接由555多谐振荡器产生脉冲周期为1秒的脉冲。
其电路如图2所示。
图2 30秒计时器
（3）时钟模块
为了给计数器74LS161提供一个时序脉冲信号,使其进行加计数,本设计采用555构成的多谐振荡电路(即脉冲产生电路),其基本电路如图4所示.
其中555管脚图如下图 3 所示.由555工作特性和其输出周期计算公式可知,其产生的脉冲周期为: T=0.7(R1+2R2)C 。
因此,我们可以计算出各个参数通过计算确定了R1取15k欧姆,R2取68k欧姆,电容取C为10uF、C1为0.1uF,.这样我们得到了比较稳定的脉冲,且其输出周期为1秒.
图 3 555管脚图
图 4 555多谐振荡电路图
（4）实物模块图
图5
图 6
译码显示模块
CD4026是一款同时兼备十进制计数和七段译码两大功能的芯片，通常在CP 脉冲的作用下为共阴极七段LED数码管显示提供输入信号。
在一些无需预置数的电子产品中得到了广泛的应用，节约了开发成本。
由于CD4026输出端信
号具有规律可循，经合理反馈后获得进位脉冲信号和本位清零信号，即可实现数字钟计时功能。
CD4026同时具有显示译码功能，可将计数器的十进制计数转换为驱动数码管显示的七位显示码，省去了专门的显示译码器。
CD4026的输出abcdefg直接与LED数码管连接。
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CD4026的CR为异步清零端，CR=1时立即使计数器清零。
图 8 CD4511管脚图
2.共阴极七段LED显示器是较常用的显示数码管，但在使用时要注意的是：
1.看清楚自己用的数码管是共阴极还是共阳极的，最好在焊之前用万电用表测一下它的极性，其管脚图如下图 9 所示，如果为共阴极的，其管脚COM端接地；如果为共阳极的，起管脚COM段要接高电平。
2.还要注意在数码管电路上加上一保护电阻，起限电流的作用。
图 9 共阴极七段LED显示器管脚图
四、安装与测试
1、电路的安装
电路安装要注意几个原则：
（1）先装矮后装高、先装小后装大、先装耐焊的等；
（2）布线尽量使电源线和地线靠近实验电路板的周边，以起一定的屏蔽作用；
（3）最好分模块安装等等。
（4）此外焊接时不能出现虚焊、假焊、漏焊，更不能出现过焊，因为有些器件，不
能耐高温，比如焊接三极管时，电烙铁绝对不能停留太久。
图 10 正焊接的电路板
图 11 电路板正面
图 12 已焊好的电路板
图 13 工作中的电路板
2、电路的调试
焊接完成后，不意味着我们的工作就完成了。
因为这是我们还不知道焊接好后的电路板能否正常工作，因此接下来我们要做的最重要的事就是---调试我们所焊接的电路板。
调试时应小心谨慎，电路安装完毕后，首先应检查电路各部分的接线是否正确，检查电源、地线、信号线、元器件的引脚之间有无短路，器件有无接错。
再接入电路所要求的电源电压，观察电路中各部分器件有无异常现象。
如果出现异常现象，应立即关断电源，待排除故障后方可重新通电。
3、实验过程中遇到的问题及解决方法
（1）接通电源后，发现电路板没有任何现象。
解决方法：再次更加仔细的检查电路，看看是否有断路或接触不良。
经检查发现，是因为 CD4026芯片接触不良所致。
（2）两个LED显示器都亮，就是不能实现计数功能。
解决方法：查看CP 信号是否已接入电路。
（3）电路能实现计数功能，但是计数速度很快，与设计每秒计数一次的设定不一致。
解决方法：电容与电阻不符合设计所需，更换电容或是电阻。
六、实验体会
本次课程设计是我所做过的课程设计中最有意义也是收获最大的一次。
因为在此次课程设计期间，都是我自己确定此次课程设计的题目，自己设计电路，自己上网查找相关的资料等等、、、、、、在这个过程中，我学到了很多很多。
从通过理论设计，再到确定具体方案，再到安装实际电路，最后到调试电路、成型。
整个过程都需要我充分利用所学的知识进行思考、借鉴。
可以说，本次课设是针对前面所学的知识进行的一次比较综合的检验。
总的来说，这次课设虽然累，但非常充实。
在这次课程设计中，正确的思路是很重要的，只有你的设计思路是正确的，那你的设计才有可能成功。
因此我们在设计前必须做好充分的准备，认真查找详细的资料，为我们设计的成功打下坚实的基础。
如果说前面电路的理论设计是一件多么令人头痛的事，那么安装、焊接过程则是一个考验人耐心的过程，对电路的安装、焊接、分析、调试要一步一步来，不能急躁。
要做好本次的课程设计，熟练地掌握课本上的理论知识是前提。
这样才能对试验中出现的问题进行一定的分析和解决。
当然能完成本次设计，更离不开老师辛勤地指导，老师能在百忙中来指导本人，使我能更好地完成设计。
总之，感谢老师的指导！！！
对设计的建议：
希望课程设计的实验室能提供可上网的电脑，这样在做课程设计的过程中，当我们遇到问题时，就能及时的查找资料。
物品清单。
