两位计数器电路设计

基于数字电路两位计数器的设计与实现的实验原理(一)基于数字电路两位计数器的设计与实现的实验1. 引言计数器是数字电路中常见的组件，用于记录和显示特定计数方式的信息。

本实验旨在通过设计和实现一个基于数字电路的两位计数器，来加深对数字电路原理的理解和应用能力。

2. 数字电路基础知识回顾在进行计数器设计之前，我们首先回顾一些数字电路的基础知识。

数字电路由逻辑门组成，其中最常见的逻辑门有与门、或门和非门。

通过逻辑门的组合，可以实现各种不同的逻辑功能，比如与门用于实现逻辑与运算，或门用于实现逻辑或运算。

3. 两位计数器的设计原理两位计数器是一种能够计数到99的计数器。

它由两个单独的一位计数器组成，每个一位计数器都能够计数到9。

当一个一位计数器计满9时，它的进位信号会触发下一个一位计数器，使其自动加1。

4. 实验设计与实现步骤下面是基于数字电路的两位计数器的设计与实现步骤：4.1 设计逻辑电路图首先，根据两位计数器的设计原理，我们可以画出相应的逻辑电路图。

逻辑电路图应包含两个一位计数器，以及进位触发器。

4.2 确定引脚连接方式在设计逻辑电路图时，还需要确定各个元件的引脚连接方式。

这些连接方式可能影响计数器的计数方式和功能。

4.3 确定输入和输出在设计计数器时，还需要确定输入和输出的信号。

输入信号通常包括时钟信号和复位信号，而输出信号则是计数器的计数结果。

4.4 制作原型电路板根据逻辑电路图和引脚连接方式，我们可以制作原型电路板。

原型电路板用于测试计数器的功能和性能。

4.5 进行实验验证使用原型电路板进行实验验证，观察计数器的计数过程和结果，确保计数器按照设计预期工作。

5. 实验结果与分析在完成实验验证后，我们可以对实验结果进行分析。

比如，观察计数器的计数方式、计数速度和计数范围等指标，以评估计数器的性能。

6. 结论与展望本实验通过设计和实现基于数字电路的两位计数器，加深了对数字电路原理的理解和应用能力。

通过对实验结果的分析，我们可以得出结论并展望未来可能的改进方向。

两片74ls192组成两位十进制减法计数器真值表两片74ls192组成两位十进制减法计数器,可以用于计算机编程和电子电路设计中。

74ls192是一款2x24位的动态存储器,可以在192位时钟周期内读写,具有高吞吐量和低延迟的特点。

在两位十进制减法计数器中,需要将输入的两位二进制数减去所需的减法值,并将结果存储在计数器的二进制位中。

为了实现这一功能,可以使用两片74ls192来实现一个简单的两位十进制减法计数器。

下面是两片74ls192组成的两位十进制减法计数器真值表的扩展:| 计数器 | 输入 | 减法值 | 真值表 || ---- | ---- | ---- | ---- || 1 | 10 | 0 | 00000000 || 2 | 11 | 1000 | 00000011 || 3 | 12 | 001000 | 00000010 || 4 | 13 | 101000 | 00000011 || 5 | 14 | 010010 | 00000010 || 6 | 15 | 001101 | 00000010 || 7 | 16 | 101100 | 00000011 || 8 | 17 | 011100 | 00000010 || 9 | 18 | 110101 | 00000011 || 10 | 19 | 101110 | 00000010 || 11 | 20 | 011011 | 00000010 || 12 | 21 | 101011 | 00000011 || 13 | 22 | 010010 | 00000010 || 14 | 23 | 001101 | 00000010 || 15 | 24 | 101101 | 00000011 || 16 | 25 | 011001 | 00000010 || 17 | 26 | 101100 | 00000011 || 18 | 27 | 011011 | 00000010 || 19 | 28 | 101111 | 00000011 || 20 | 29 | 011100 | 00000010 || 21 | 30 | 101011 | 00000011 || 22 | 31 | 011101 | 00000010 || 23 | 32 | 110101 | 00000011 || 24 | 33 | 011100 | 00000010 || 25 | 34 | 101100 | 00000011 || 26 | 35 | 011011 | 00000010 || 27 | 36 | 101101 | 00000011 || 28 | 37 | 011001 | 00000010 || 29 | 38 | 101100 | 00000011 || 30 | 39 | 011011 | 00000010 || 31 | 40 | 110101 | 00000011 |通过使用两片74ls192,我们可以实现一个复杂的两位十进制减法计数器,从而在计算机编程和电子电路设计中发挥重要的作用。

数字电路计数器设计数字电路计数器是计算机中常见的一个重要模块，用于计数、记步等应用场景。

本文将介绍数字电路计数器的设计方法，包括基本设计原理、电路结构以及应用案例等内容。

一、基本设计原理数字电路计数器是一种组合逻辑电路，可以将输入的脉冲信号进行计数，并输出对应的计数结果。

常见的计数器有二进制计数器和十进制计数器等。

1. 二进制计数器二进制计数器是一种常见的计数器，在数字系统中使用较为广泛。

它的组成由多个触发器构成，触发器按照特定的顺序连接，形成计数器的环形结构。

当触发器接收到来自时钟信号的脉冲时，计数器的数值就会加1，然后继续传递给下一个触发器。

当计数器的数值达到最大值时，再次接收到时钟信号后，计数器将复位为初始值。

2. 十进制计数器十进制计数器是一种特殊的计数器，用于十进制数字的计数。

它的设计原理与二进制计数器相似，但是在输出端需要进行十进制的译码，将计数结果转换为相应的十进制数字。

二、电路结构设计根据数字电路计数器的设计原理，我们可以构建一个简单的四位二进制计数器的电路结构，具体如下：1. 触发器触发器是计数器的基本单元，用于存储和传递计数值。

我们选择JK触发器作为计数器的触发器单元，因为JK触发器具有较好的特性，可以实现较好的计数功能。

2. 时钟信号时钟信号是触发器计数的时序基准，常用的时钟信号有正脉冲和负脉冲信号。

我们可以通过外部引入时钟源，使计数器在每个时钟信号的作用下进行计数。

3. 译码器译码器用于将计数器的计数结果转换为相应的输出信号。

在二进制计数器中，我们可以通过数值比较器进行译码，将每个计数值与预设的门限值进行比较，并输出对应的结果。

三、应用案例数字电路计数器在很多实际应用场景中都有广泛的应用。

以下是其中的一个应用案例：假设有一个灯光控制系统，系统中有8盏灯，可以通过按键进行控制。

要求按下按键时，灯光依次进行倒计时，最后一盏灯亮起后，再按下按键时，灯光依次恢复原来的状态。

该应用可以使用四位二进制计数器进行实现。

如何设计简单的计数器电路在数字电子电路中，计数器是一种常见而重要的电路元件，它能够实现对输入脉冲信号进行计数和展示。

本文将介绍如何设计一个简单的计数器电路。

设计简单的计数器电路可以分为两个步骤：选择适当的计数器类型和设计逻辑电路。

一、选择适当的计数器类型在选择计数器类型时，需要考虑计数器的位数和计数模式。

根据计数器的位数，可以选择4位、8位或更多位的计数器。

根据计数模式，可以选择二进制计数，BCD（二进制编码十进制）计数，或其他计数方式。

以4位二进制计数器为例，设计一个可以从0到15计数的计数器。

二、设计逻辑电路为了实现从0到15的计数，我们可以使用四个JK触发器和适当的逻辑门来构建计数器电路。

首先，将四个JK触发器连接成一个级联结构，即将一个触发器的输出引脚连接到下一个触发器的时钟输入引脚，以此类推。

同时，将第一个触发器的时钟输入引脚连接到输入脉冲信号源。

接下来，需要设置逻辑门来控制计数器的复位和使能。

当计数器达到15时，需要将其复位为0，即重新开始计数。

我们可以使用与门来实现这一功能，将四个触发器的输出引脚连接到与门的输入引脚，当四个引脚全部为高电平时，输出高电平信号，将其作为复位信号。

另外，为了使计数器能够正常工作，还需要设置使能信号。

我们可以使用使能控制器来实现这一功能，将输入脉冲信号和复位信号分别连接到使能控制器的输入引脚，使能控制器的输出引脚连接到四个JK 触发器的使能输入引脚。

通过上述设计，我们就可以获得一个简单的4位计数器电路。

当输入脉冲信号源提供脉冲时，计数器将递增一个单位；当计数器达到15时，将被复位为0，并重新开始计数。

设计计数器电路时，需要注意以下几点：1. 选用适当的计数器类型和位数，根据实际需求确定。

2. 熟悉JK触发器的工作原理和真值表，确保触发器的连线正确。

3. 理解逻辑门的功能，如与门、或门等。

4. 考虑计数器的复位和使能功能，确保计数器能够正常工作。

总结：设计一个简单的计数器电路需要选择适当的计数器类型和设计逻辑电路。

如何设计一个计数电路计数电路是电子领域中常见的一种电路，用于实现对输入信号进行计数的功能。

在数字电子技术的应用中，计数电路广泛应用于各种计数器、频率测量仪器、时序控制器等设备。

下面将介绍如何设计一个计数电路的步骤。

一、确定计数器类型在设计计数电路之前，首先需要确定计数器的类型。

常见的计数器包括二进制计数器、十进制计数器、BCD计数器等。

根据实际需求和设计要求，选择适合的计数器类型。

二、确定计数范围接下来需要确定计数器的计数范围。

计数范围决定了计数器所能计数的最大值和最小值。

根据实际需求和设计要求，确定计数器的计数范围。

三、确定计数方式计数电路有两种常见的计数方式，分别是同步计数和异步计数。

同步计数是指多位计数器的所有位同时变化，而异步计数是指多位计数器的各位独立变化。

根据实际需求和设计要求，确定计数器的计数方式。

四、确定时钟源计数电路需要一个时钟信号来控制计数器的计数动作。

确定计数电路所需的时钟源，可以是外部信号源，也可以是计数器内部产生的时钟信号。

根据实际需求和设计要求，确定计数电路的时钟源。

五、设计计数电路根据前面确定的计数器类型、计数范围、计数方式和时钟源，开始设计计数电路。

可以使用逻辑门电路、触发器、计数器芯片等元件来实现计数电路的功能。

根据实际需求和设计要求，选择适当的元件并进行连线，完成计数电路的设计。

六、测试和验证完成计数电路的设计后，需要进行测试和验证。

通过给计数电路提供输入信号，观察计数电路的输出是否符合设计要求。

如果存在问题，及时进行修改和调试，直至计数电路正常运行。

总结：设计一个计数电路需要经过确定计数器类型、计数范围、计数方式和时钟源等步骤。

根据实际需求和设计要求，选择适合的元件和连线方式，完成计数电路的设计。

在设计过程中，需要进行测试和验证，确保计数电路的正常运行。

通过合理的设计和精确的调试，可以实现一个性能稳定、可靠的计数电路。

EDA设计论文题目学院专业班级学生姓名指导教师2016年 1 月10 日目录摘要 (3)Abstract (4)第1章绪论 (5)1.1 概述 (5)1.2 设计的目的 (5)1.3 设计的基本内容 (1)第2章 EDA、Verilog HDL简介 (2)2.1 EDA技术 (2)2.1.1 EDA技术的概念 (2)2.1.2 EDA技术的特点 (2)2.1.3 EDA设计流程 (2)2.2 硬件描述语言（Verilog HDL） (7)2.2.1 Verilog HDL简介 (3)2.2.2 Verilog HDL语言的特点 (3)第3章两位数码管的动态显示电路的设计过程 (4)3.1 系统需求分析 (4)3.2 设计原理 (4)3.3 MAXII晶体管说明 (5)3.4 编写代码 (6)3.5 管脚分配 (8)第4章系统仿真 (9)结论 (10)参考文献 (11)附录 (12)致谢 (13)\摘要在信息时代的今天，单片机技术应用越来越广泛，涉及各行各业，也渗透到人们的日常生活之中，如洗衣机、空调、冰箱等的控制系统，就可以用单片机实现。

为了让人们很直观的了解相关设备当前的工作状态，很多时候需要将当前的时间、温度、工作程序等状态通过数码管显示出来，这就涉及到单片机的数码管显示技术。

在实际应用中，单片机的数码管显示，正确、高效应用数码管显示技术设计成功与否的一个关键问题之一。

本文介绍了通过学习版开设计两位数码管的显示十六进制数。

采用汇编进行编程，可以实现从00到FF的十六进制数的循环显示。

在Quartus Ⅱ软件平台上，完成了两位数码管的显示电路的设计。

采用Verilog HDL硬件描述语言描述两位数码管的显示电路，完成对电路的功能仿真。

关键词：两位数码管的显示 Quartus Ⅱ状态机循环AbstractIn the information age today, SCM technology is applied more and more widely, involved in all walks of life, but also penetrate into people's daily life, such as washing machines, air conditioners, refrigerators and other control system, you can with MCU. In order to let people very intuitive understanding of the relevant equipment current state, most of the time to the current time, temperature, and work procedures state through the digital tube display, which involves the MCU digital tube display technology. In practical application, the digital tube display of single chip microcomputer is generally used in dynamic display mode, and it is one of the key problems in the design of dynamic display technology with correct and high efficiency. This paper introduces the dynamic display of the two bit digital tube through the learning version of the sixteen digit number. Assembly for programming, can be achieved from 1 to F sixteen decimal number of automatic display. On Quartus II software platform, the design of dynamic display circuit of two bit digital tube is completed. The HDL Verilog hardware description language is used to describe the dynamic display circuit of two bit digital tube, and the function simulation of the circuit iscompleted.Keywords: Dynamic display of multi bit digital tube Quartus Ⅱ State machine Circulat第1章绪论1.1 概述数码管是一类显示屏通过对其不同的管脚输入相对的电流，会使其发亮，从而显示出数字能够显示时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数。

实验报告课程名称：EDA技术与FPGA应用设计课设题目：2位十进制计数器实验地点：信息学院楼CPLD实验室专业班级：学号：学生姓名：指导教师：张文爱2016年4月1日实验二2位十进制计数器一、实验目的1．熟悉ispDesignEXPERT System、QuartusII的原理图设计流程的全过程。

2．学习简单时序电路的设计方法。

3．学习EDA设计的仿真和硬件测试方法。

二、实验原理2位十进制计数器参考原理图如图1所示，也可以采用其他元件实现。

图1.用74LS390设计一个有时钟使能的2位十进制计数器三、实验任务（1）设计2位十进制计数器电路。

（2）在EDA环境中输入原理图。

（3）对计数器进行仿真分析、引脚锁定、硬件测试。

四、实验步骤1、设计电路原理图设计含有时钟使能及进位扩展输出的十进制计数器。

可以选用双十进制计数器74LS390或者十进制计数器74LS160和其他一些辅助元件来完成。

2、计数器电路的实现。

绘制过程中应特别注意图形设计规则中信号标号和总线的表达方式。

若将一根细线变成一粗线显示的总线，可以先单机使其变红，再选Option选项中的Line Style；若在某线上加信号标号，也应该点击该线某处使其变成红色，然后键入标号名称，标有相同标号的线段可视为连接线段，不必直接连接。

总线可以以标号方式进行连接。

3、编程测试。

五、实验结果图2.用74LS390设计一个有时钟使能的2位十进制计数器六、实验感想通过本次实验学会了简单时序电路的设计方法。

学会了使用QuartusII软件调用元器件库进行原理图设计的方法和设计流程。

这次实验让我学会了用FPGA设计电路并且学会了FPGA的设计过程和实现方法。

提高了动手能力，加深了对所学知识的理解。

这次EDA实验，提高了动手能力，加深了对所学知识的理解。

两位数码管显示设计摘要：本设计旨在设计一套能够在两位数码管上显示不同数字的电路。

通过使用逻辑门、计数器和驱动器等组合电路，以及基本的数字逻辑知识，通过编写Verilog代码实现数字的显示和计数。

关键词：两位数码管、逻辑门、计数器、驱动器、Verilog代码一、引言数码管（Digital Display）是一种用于显示数字和字母的设备，它将输入的信号转换为相应的数字或字符，并在屏幕上显示出来。

本设计中，我们使用两位数码管，通过设计适当的电路和使用相应的逻辑门、计数器和驱动器等组合电路，以及编写Verilog代码，实现数字的显示和计数。

二、设计思路1.利用计数器设计模块来实现数字的计数功能。

通过适当的控制信号，将从0计数到9，并在10时重新计数。

计数器的输出作为数码管的输入。

2.设计一个驱动器模块，将计数器模块的输出转换为适合于数码管显示的控制信号。

通过逻辑门的组合，将每个数码管的数码按照不同的段（段是数码管上的一个小灯，用于显示数字的每个部分）进行控制。

3. 编写Verilog代码，将计数器模块和驱动器模块进行组合。

通过适当的端口和输入/输出信号，将两个模块连接在一起，实现数字的显示和计数。

三、设计实现1.计数器模块设计module counterinput clk, // 时钟信号output reg[3:0] count // 计数器的输出beginif (count == 4'b1001) // 9时重新计数count <= 4'b0000;elsecount <= count + 1; // 计数器自增endendmodule2.驱动器模块设计module decoderinput reg[3:0] count, // 指示要显示的数字output reg a, b, c, d, e, f, g // 段待显示数字begincase(count)4'b0000 : begin a = 1; b = 1; c = 1; d = 1; e = 1; f = 1; g = 0; end // 数字04'b0001 : begin a = 0; b = 1; c = 1; d = 0; e = 0; f = 0; g = 0; end // 数字14'b0010 : begin a = 1; b = 1; c = 0; d = 1; e = 1; f = 0; g = 1; end // 数字24'b0011 : begin a = 1; b = 1; c = 1; d = 1; e = 0; f = 0; g = 1; end // 数字34'b0100 : begin a = 0; b = 1; c = 1; d = 0; e = 0; f = 1; g = 1; end // 数字44'b0101 : begin a = 1; b = 0; c = 1; d = 1; e = 0; f = 1; g = 1; end // 数字54'b0110 : begin a = 1; b = 0; c = 1; d = 1; e = 1; f = 1; g = 1; end // 数字64'b0111 : begin a = 1; b = 1; c = 1; d = 0; e = 0; f = 0; g = 0; end // 数字74'b1000 : begin a = 1; b = 1; c = 1; d = 1; e = 1; f = 1; g = 1; end // 数字84'b1001 : begin a = 1; b = 1; c = 1; d = 1; e = 0; f = 1; g = 1; end // 数字9default : begin a = 0; b = 0; c = 0; d = 0; e = 0; f = 0; g = 0; end // 默认显示为空白endcaseendendmodule3.组合计数器和驱动器模块module displayinput clk, // 时钟信号output reg[3:0] count, // 计数器模块的输出output reg a, b, c, d, e, f, g // 驱动器模块的输出counter counter_inst(.clk(clk), .count(count)); // 实例化计数器模块decoderdecoder_inst(.count(count), .a(a), .b(b), .c(c), .d(d), .e(e), . f(f), .g(g)); // 实例化驱动器模块endmodule四、实验结果与分析通过连接计数器和驱动器模块，使用相同的时钟信号，即可实现数字计数和显示的功能。

电路设计及说明1.74HC14,CD74HC14,CD74HCT14(高速CMOS逻辑--六反相施密特触发器) High-Speed CMOS Logic Hex Inverting Schmitt Trigger简述:CD74HC14、CD74HCT14由高速CMOS(HCOMS)工艺生成，它有同LSTTL差不多的速度，却有CMOS电路的低功耗特性。

所有的门都能驱动10个LSTTL门。

74HCT系列引脚上兼容标准的74LS系列。

CD74HC14,CD74HCT14功能:6路独立的反相的施密特触发器。

特性：非受限的上升沿和下降沿时间特别高的抗噪能力扇出（驱动）能力： (在温度范围内)- 标准输出 . . . . . . . . . . . . . . . 10 LSTTL Loads- 总线驱动 . . . . . . . . . . . . . . . 15 LSTTL Loads 宽工作温度范围–55°C 到 125°C 对称的传输延迟和转换时间相对于LSTTL逻辑IC，功耗减少很多 HC Types- 工作电压：2V到6V- 高抗扰度: NIL = 30%, NIH= 30% of VCC at VCC = 5V HCT Types- 工作电压：4.5V到5.5V- 兼容直接输入LSTTL逻辑信号, VIL= 0.8V (Max), VIH = 2V (Min)- 兼容CMOS逻辑输入, Il 1μA at VOL, VOH2.74LS47是BCD-7段数码管译码器/驱动器，74LS47的功能用于将BCD码转化成数码块中的数字,通过它解码，可以直接把数字转换为数码管的显示数字，从而简化了程序，节约了单片机的IO开销。

因此是一个非常好的芯片！但是由于目前从节约成本的角度考虑，此类芯片已较少用，大部份情况下都是用动态扫描数码管的显示数字，从而简化了程序，节约了单片机的IO开销。