数电课程设计说明书
题目三位十进制计数器的设计系(部) 电子与通信工程系
专业(班级) 光电信息工程
姓名
学号
指导教师
起止日期6月11日至6月15日
目录
摘要 (3)
关键词 (3)
一、设计内容 (3)
1、设计要求及设计参数： (3)
2、内容要求： (3)
二、设计任务： (3)
三、设计原理 (3)
１、芯片介绍 (3)
（1）74ls192芯片 (3)
（2）555芯片 (4)
（3）三段稳压器（LM7805） (5)
2、三位十进制计数器的工作原理 (6)
3、＋5V直流电源的工作原理 (6)
四、仿真图 (6)
1、MultiSim仿真图 (6)
（1）三位十进制减计数器 (6)
（2）四位十进制加计数器 (7)
（3）+5V直流电源 (8)
2、Protel绘制原理图 (8)
（1）三位十进制计数器 (8)
（2）+5V直流电源 (8)
五、心得体会 (9)
参考文献 (9)
三位十进制计数器设计
摘要: 本次课程设计的题目是三位十进制计数器的设计。就设计三位十进制计数器方案而言，主要选取了3个74ls192芯片、1个555芯片及若干电容电阻。74ls192芯片是双时钟方式的十进制可逆计数器，这就使得设计电路复杂不起来。本设计采用555芯片意在实现一个脉冲发生器，为计数器提供一个脉冲。然后再对其设计方案进行Multisim仿真，测试和分析电路图性能，并采用Protel 绘制原理图、设计PCB板。本次设计的计数器是三位的十进制加计数器，由上升沿触发，通过CO 输出与其他芯片进行级联。由于设计补充要求设计一个+5V的直流电源，本设计中的直流电源主要是运用了模电知识来设计的，其中采用了变压器、三段稳压器、220V的交流输入电源等器材。设计最后补充完成了计数器的真值表和扩展了计数器的位数。
关键词:三位十进制计数器、74ls192芯片、555芯片、+5V的直流电源、Multisim仿真、
Protel绘制原理图，真值表。
一、设计内容
1、设计要求及设计参数：
1）设计一个能计0—999的三位十进制计数器。
（2）要求用数码管显示。
基本部分：设计制作一个能显示三位的十进制计数器，熟悉计数器的基本原理，电路的连线要求采用直线连接和总线连接两种方式，补充完成LED显示条对应的真值表，并完成直流电源5V的设计。发挥部分：举例说明所设计的三位十进制计数器适用于什么场合，设计增加一位（显示4位）的计数器.
2、内容要求：
2、目录、摘要、关键词、设计方案、性能测试与分析、Multisim9 仿真、Protel绘制原理图、设计PCB板、心得体会（设计方案、参数计算、相关软件的使用、电路仿真及PCB设计调试过程中遇到的问题及解决办法）；
二、设计任务：
1、理论设计：网络、图书馆查找资料软件应用：学习MultiSim9软件的操作并完成系统原理图的绘制并要求仿真通过；
2、在MultiSim环境下，检测各课题的电路参数、波形；以备完成课程设计说明书；
3、学习Protel软件的操作并完成SCH原理图的绘制及PCB板图的设计；
三、设计原理
１、芯片介绍
（1）74ls192芯片
74ls192是双时钟方式的十进制可逆计数器。下面即为74ls192引脚图和功能表。
CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数输入端
LD为预置输入控制端，异步预置
CR为复位输入端，高电平有效，异步清零
CO为进位输输出出，1001状态后负脉冲
BO为借位输出，0000状态后负脉冲输出
图1 74ls192引脚图和 74ls192芯片
74ls192芯片真值表
（2）555芯片
55 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
555引脚图如下所示。555定时器由3个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电三极管TD和缓冲反相器G4组成。虚线边沿标注的数字为管脚号。其中，1脚为接地端；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输入高电平触发脉冲；4脚为复位端，输入负脉冲（或使其电压低于0.7V）可使555定时器直接复位；5脚为电压控制端，在此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用时，经0.01uF的电容接地，以防止引入干扰；7脚为放电端，555定时器输出低电平时，放电晶体管TD导通，外接电容元件通过TD放电；3脚为输出端，输出高电压约低于电源电压1V—3V，输出电流可达200mA，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等；8脚为电源端，可在5V—18V范围内使用。
555定时器工作时过程分析如下：
5脚经0.01uF电容接地，比较器C1和C2的比较电压为：UR1=2/3VCC、UR2=1/3VCC。
当VI1＞2/3VCC，VI2＞1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出高电平,基本RS 触发器置0，G3输出高电平，放电三极管TD导通，定时器输出低电平。
当VI1＜2/3VCC，VI2＞1/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器保持原状态不变，555定时器输出状态保持不来。
当VI1＞2/3VCC，VI2＜1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器两端都被置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输
出高电平。
当VI1＜2/3VCC，VI2＜1/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输出高电
平。
图2 555电路结构图3 555引脚图（3）三段稳压器（LM7805）
三端稳压集成电路lm7805。电子产品中，常见的三端稳压
集成电路有正电压输出的lm78 ××系列和负电压输出的lm79××
系列。顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三
条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。
用lm78/lm79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的
外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电
路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压
IC型号中的lm78或lm79后面的数字代表该三端集成稳压
电路的输出电压，如lm7806表示输出电压为正6V，lm7909
表示输出电压为负9V。
图4三段稳压器
