电子技术基础实验课程设计-用74LS161设计六十进制计数器
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计数器是记录输入脉冲个数的时序逻辑电路,它在数字系统中使用十分广泛。
集成计数器74LS161中规模集成4位同步二进制计数器,集成计数器的功能比较完善,使用方便灵活,可方便地构成任意进制计数器。
当需要扩大计数器的计数容量时,可用多片集成计数器级联获得[1]。
1 六十进制计数器的设计描述六十进制计数器的总体框架由脉冲产生电路、计数电路、显示译码、三大部分组成。
脉冲电路由555构成的多谐振荡电路产生1Hz 的脉冲。
计数单元主要以74LS161芯片为核心器件,显示译码单元由数码管和译码芯片CD4511构成。
研究时通过Multisim 仿真软件进行实验电路图的验证,找出存在的问题,验证可行性与正确性,然后进行实物电路图搭建,制作六十进制计数器[2]。
1.1 运用555定时器实现脉冲产生电路74LS161芯片是在时钟脉冲CP 上升沿的作用下计数器进行二进制加法计数的,为了实现60秒计数,利用555定时器设计一个能产生周期为1秒的时钟脉冲的脉冲信号发生电器的工作波形如图2所示。
图2 多谐振荡器的工作波形图1中R 1,R 2和C 是外接元件。
接通电源CC V 后,它经R 1,R 2对电容C 充电,当C u 上升略高于13CC V 时,O u 输出为0,555定时器内放电管T 导通,电容C 通过R 2和T 放电,C u 下降,当C u 下降略低于13CC V 时,O u 由0变为1。
此时放电管T 又截止,CC V 又对电容充电,如此重复上述过程。
根据电路振荡周期公式120.7(2)1s T R R C =+=可计算出所需电阻、电容的大小 取1000C F µ=,12470R R ==Ω1.2 运用74LS161集成芯片制作计数器74LS161为中规模集成4位同步二进制计数器,管脚图如图3所示,功能表如表1所示,74LS161主要功能如下:表1 74LS161的功能表输 入输 出CP D 3D 2D 1D 0Q 3Q 2Q 1Q 0CO ×××××00000↑d 3d 2d 1d 0d 3d 2d 1d 0#1图1 多谐振荡器(1)确定使用74LS161芯片的个数74LS161只有16个状态,所以要构成60进制计数器需要2个74LS161芯片,一个计个位数,一个计十位数。
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y设计说明书(论文)课程名称:数字电子技术基础设计题目:同步加法计数器设计院系:航天学院自动化班级:0804101设计者:龚翔宇学号:1080410124设计时间:2010.11【问题重述】试用同步加法计数器74LS161(或74LS160)和二4输入与非门74LS20构成百以内任意进制计数器,并采用LED数码管显示计数进制。
采用555定时器构成多谐振荡电路,为同步加法计数器提供时钟输入信号。
【设计思路】同步加法计数器74LS161为16进制计数器,要设计一个60进制的计数器,用555定时器设计多谐振荡电路,为同步加法计数器74LS161提供时钟输入信号并且用LED数码管显示结果。
要用16进制的161计时器设计60进制的,必须将其改装为10进制的。
将2个161联级,低位向高位进位6次,然后置零——即基本设计思路。
【基本元件】1.74LS161(两片)2.二4输入与非门74LS20(一片)3.555定时器【设计方案】555定时器提供时钟信号用555构成的多谐振荡器用555定时器构成的多谐振荡器如图所示。
555定时器可以方便的接成施密特触发器,在其基础上再改接成多谐振荡器。
o u 可输出触发脉冲信号。
74LS161接为十进制计数器本方案使用置数法将161改装为十进制的计数器。
用如图所示。
D C B A Q Q Q Q 在经过1000时置数控制端LD =0,74LS161处在置数状态,D C B A Q Q Q Q 重新回到1111, 跳过了中间6个状态,由16进制转换为十进制计数器。
RCO 仍为进位输出。
对于低位芯片,全以0态作为起始状态,经过10-1=9状态后,产生置数控制信号1001。
这样,当第10个时钟的上升沿到达时,计数器置数为0000,每个芯片跳过剩余状态,成为10进制的计数器。
对于高位芯片,以取全0态作为起始状态,经过6个状态后,计数器清零,每个芯片跳过剩余状态,成为6进制的计数器。
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)。
74ls160做60进制计数器原理及实验步骤-回复74LS160是一种常见的计数器芯片,它能够实现60进制的计数功能。
本文将介绍74LS160的原理以及实验步骤,帮助读者更好地理解和运用这种计数器芯片。
一、74LS160的工作原理74LS160是一种可编程时序器件,它内部包含了一个由主计数器和辅助计数器组成的计数器链。
这两个计数器均可设定为0至59之间的任意数值。
主计数器负责进行60进制的计数,而辅助计数器负责对主计数器进行增加或减少操作。
在开始计数之前,我们首先需要对74LS160进行编程。
通过将不同的输入信号引脚接地或连接高电平,我们可以设置主计数器和辅助计数器的起始值。
此外,还需设置计数器处于增加或减少模式、复位或不复位模式以及使能或禁用计数器。
当所有设置完成后,就可以开始进行计数操作了。
每当计数器达到设定的最大值时,它会自动回到起始值重新开始计数(这里是59)。
可以使用一个外部的信号来触发计数器的复位操作,实现对计数器的控制。
在实际应用中,我们可以通过连接74LS160输出引脚到其他器件或电路,来实现对计数结果的产生和运用。
例如,可以将计数结果连接到显示器上,直接显示出当前的计数值。
或者将计数结果连接到其他逻辑电路中,实现更复杂的功能。
二、实验步骤下面将详细介绍使用74LS160实现60进制计数的实验步骤。
在进行实验之前,我们需要准备以下器材和元件:74LS160芯片、电路板、连接线、几个脉冲开关和一台数字显示器。
1. 将74LS160芯片插入电路板上相应的位置。
确保芯片的引脚正确插入到电路板上的插座中。
可以参考芯片的管脚图或者电路板说明来确定正确的插入方式。
2. 使用连接线将芯片与其他器件进行连接。
首先,将芯片的电源引脚与电源连接,确保芯片能够正常工作。
接下来,将芯片的计数引脚与脉冲开关连接,以接收外部的计数触发信号。
最后,将芯片的输出引脚连接到数字显示器的相应输入端口上。
3. 设置芯片的工作模式。
天津机电职业技术学院《电子技术》课程设计论文电子秒表.完成时间:2009.12.30—2010.1.6班级:08电气自动化三班姓名:马赛男李丽美学号:*********200812060前言21世纪是一个电子技术和电子元件有更大发展的世纪。
回顾百年来电子技术和电子工业发展的成就,举世瞩目。
可以看到,从国民经济到日常生活的各个方面,电子产品无所不在,体事例无庸枚举,其发展前景未可限量。
作为一个学习电子专业的大学生,我们不但要有扎实的基础知识、课本知识,还应该有较强的动手能力。
现实也要求我们既精通电子技术理论,更要掌握电子电路设计、实验研究和调试技术。
课程设计就是一个理论联系实际的机会。
本次设计主要完成具备基本功能的电子秒表的理论设计,电子秒表是重要的记时工具,广泛运用于各行各业中。
作为一种测量工具,电子秒表相对其它一般的记时工具具有便捷、准确、可比性高等优点,不仅可以提高精确度,而且可以大大减轻操作人员的负担,降低错误率。
在写本报告的过程中,摘编了生产厂家和各种电子类报刊、参考书的资料,特向提供资料的同学及作者表示感谢。
由于水平有限,报告中定有不妥之处,请提出宝贵意见。
目录一、题目-------------------------------------------------------1二、题目说明-------------------------------------------------1三、原理介绍-------------------------------------------------1四、单元电路设计-------------------------------------------21、时基信号发生器-------------------------------------22、计数器-------------------------------------------------73、译码器-------------------------------------------------114、显示器-------------------------------------------------135、防抖开关----------------------------------------------15五、总装图----------------------------------------------------17六、名细表----------------------------------------------------18七、分工情况-------------------------------------------------19八、后记-------------------------------------------------------20九、参考资料-------------------------------------------------21报告内容一.题目电子秒表二.题目说明秒表计时器常常用于体育竞赛及各种其他要求有较精确时间的各领域中。
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刘科2014303010328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。
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。
60进制计数器课程设计60进制计数器设计 (1)绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计思想 (1)2器件介绍 (2)2.1电阻 (2)2.2电容 (3)2.3 555秒发⽣器 (3)2.4 74ls00 (5)2.574ls90 (6)2.674ls48 (7)3软件仿真 (8)3.1 555仿真图 (8)3.2 60进制仿真图 (9)3.3 仿真图 (9)4焊接⽅法 (11)4.1焊接⽅法 (11)4.2 注意事项 (12)4.3调试 (12)4.4实际图 (13)5总结 (14)6致谢 (16)7 参考⽂件 (17)60进制计数器设计摘要:60进制计数器的设计是以数电和模电为基础,结合模电⾥⾯的置零⽅法,利⽤了555芯⽚、74ls00、74ls48、74ls90以及显⽰管和各种电阻电容组成的。
利⽤74ls90可以实现制数功能,可以单独制成⼗进制。
利⽤74ls00(与⾮门)与74ls90可以制成6进制,再利⽤74ls48和显⽰管就可以在基于EWB的软件平台上完成该设计。
本设计采⽤较为常⽤的74系列芯⽚,及555芯⽚实现了信号灯与信号脉冲同步实现、同步控制,进⽽提⾼了整个系统的稳定性、独⽴性。
在实际⽣活中我们⽤60进制的有钟表的秒分进制。
随着我国科学技术与⾼科技的发展,对于仪器精度的要求更加的⾼,为了满⾜中国⾼科技的发展需求研究⾼精度计数器对于我国的航天、电⼦等业务具有很⼤的作⽤.关键字:60进制555芯⽚74ls00 74ls48 74ls90绪论1.1设计背景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。
X X 大学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: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。
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。
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。
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)不同芯片也可实现六十进制。
1.2 计数器设计组成(1)用两个74ls161芯片和门电路元件实现。
(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。
(3)本设计主要设备是两个74LS161同步十六进制计数器,并且由200HZ、5V电源供电。
(4)两个芯片间的级联。
第2章 六十进制计数器设计描述2.1 74LS161的功能74LS161为4位二进制同步加法计数器。
图2-1是它的管脚排列图,其中CR 是异步清零端,LD 是预置数控制端,D 3 D 2 D 1 D 0是预置数输入端,CT t 和CT p 是计数使能端,CO 是进位输出端(CO=Q 3 Q 0)。
图2-1 74LS161的管脚排列图表2-1是74LS161的功能表,由表可知,74LS161具有以下功能:表2-1 74LS161的功能表(1)异步清零。
当CR =0时,不管其他输入端的状态如何,不论有无时钟脉冲CP ,计数器输出将被直接置零(Q 3Q 2Q l Q 0=0000),称为异步清零。
(2)同步预置数。
当CR =1、LD =0时,且在输入时钟脉冲CP 上升沿的作用下,输入端的数据D 3 D 2 D 1 D 0被置入计数器的输出端,即Q 3Q 2Q l Q 0=D 3 D 2 D 1 D 0。
由于这个操作要与CP 上升沿同步,所以称为同步预置数。
(3)保持。
当CR =LD =1,且CT t CT p =0时,不论有无CP 脉冲作用,计数器都将保持原有的状态不变。
输入输出CR LD CT t CT pCP D 3 D 2 D 1 D 0 Q 3 Q 2 Q l Q 0 0 1 1 1 1× 0 1 1 1× × × × 0 × × 0 1 1× ↑ × × ↑× × × × D 3 D 2 D 1 D 0 × × × × × × × × × × × ×0 0 0 0 D 3 D 2 D 1 D 0保持 保持 计数(4)计数。
当CR=LD=CT t=CT p=1时,在CP端输入计数脉冲,74161处于计数状态,其状态表与表1 相同。
2.2方案框架六十进制计数器个位和十位的实现: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。
在计数过程中,不管74LS161输出处于哪一状态,只要异步清零输入端CR出现低电平,74LS161的输入端立即返回到0000状态。
清零信号消失后,74LS161又从0000状态开始重新计数。
这种方法即为反馈清零法。
计数器十位的计数要求: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。
图2-2为60进制计数器的总体框图。
图2-2 系统总体框图第3章六十进制计数器的设计与仿真3.1基本电路分析设计(1)十进制计数器(个位)电路:计数器应从0000状态开始计数,当第十个CP脉冲出现时,即1010状态出现时应立即返回到0000状态。
需要说明的是,电路是在进入1010状态后立即被置成0000状态。
如图3-1所示电路,Q3、Ql作为反馈信号接到与非门的输入端,与非门的输出端与74LS161的清零端CR相连。
图3-1 十进制计数器(个位)(2)六进制计数器(十位)电路:计数器应从0000状态开始计数,当第六个CP脉冲出现时,即0110状态出现时应立即返回到0000状态。
需要说明的是,电路是在进入0110状态后立即被置成0000状态。
如图3-2所示电路,Q3、Q2作为反馈信号接到与非门的输入端,与非门的输出端与74LS161的清零端CR相连。
图3-2 六进制计数器(十位)(3)来自个位的进位电路:十进制计数器(个位)的输出端Q1、Q2接到与门的输入端,与门的输出端与六进制计数器(十位)相连。
当十进制计数器(个位)计数到1001状态时,六进制计数器(十位)ET端接收到1信号,此时六进制计数器(十位)处于保持状态,当下一个CP脉冲信号到来时,计数器(个位)和计数器(十位)同时处于计数状态,紧接着计数器十位ET端接收到0信号,继而保持新的状态。
来自个位的进位电路如图3-3所示。
图3-3 来自个位的进位电路(4)时钟脉冲电路图3-4 时钟脉冲电路(5)选定仪器列表表3-1 仪器列表仪器名称型号数量用途同步十六进制计数器74LS161N 2片级联构成60进制计数器与非门7400N 2个辅助设计构成其他计数器与门7408J 1个辅助设计构成个位进位电路共阴极显示器DCD-HEX 2只显示数字计数电压源Vcc +5v 1个提供电压时钟脉冲+5V 200Hz 1个提供时钟脉冲电压(6)译码显示电路图3-5 译码显示电路综上所述,可设计六十进制计数器电路如图3-6所示。
图3-6 六十进制计数器3.2 计数器电路的仿真进入Multisim12.0界面,选择放置元件,按照电路图进行线路连接,同时标明所需参数值,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。
观察结果看是否与理论分析的预测结果相同。
如图3-7所示为该六十进制计数器的仿真图。
图3-7 六十进制计数器电路仿真图第4章总结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。
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。
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。
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,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。
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。
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。
参考文献[1]王义军数字电子技术基础北京:中国电力出版社 2014.8[2]刘晓峰电子技术基础实验指导书北京:高等教育出版社,2012.8。