计数器课程设计

二.课程设计报告要求
课程设计报告要给出设计结构框图、 设计逻辑图、设计管脚接线图，对总体设 计思想进行阐述，并给出每个单元逻辑电 路且论述其工作原理，文字说明部分要求 内容完整，论述简洁，书写工整。电路图 规范、逻辑关系正确，表达完整清楚。
课程设计报告基本内容与要求： 1. 总体设计思想。根据功能要求确定整个电路 的组成以及各单元电路完成的功能。
设计题目二：自动循环计数器 一．设计任务 1. 用集成计数器实行3、4、5…...9自动循环计数。 2. 电路能实现3～9加法和3～9减法循环计数。 3. 输出用数码管显示。
二．参考设计方案 分析设计任务，该系统由加减控制模块、可逆计数器、 译码显示模块构成。完成由加法计数自动转向减法计 数。可逆计数器实现加法、减法计数功能。加减控制 模块可由门电路组成的基本RS触发器和其它控制门电 路构成。译码显示模块完成该结果的数字显示。自动 循环计数器设计框图如图2-1所示。
2. 绘制系统逻辑框图，给出各单元电路之间的 关系。 3. 单元电路的设计及总体电路设计图（器件型 号、元件参数、管脚应标出）。 4. 硬件电路安装、调试。
5. 设计总结。
三. 课程设计考核
1．每位学生独立进行电路设计，在画出基本电路图 并经理论验证无错误后方可进入实验室完成电路元器 件的安装、调试工作。每位学生上交一份课程设计报 告。 2. 在检验设计作品时对学生所设计的内容和相关知识 进行质疑和答辩。 3. 根据电路设计和电路调试情况以及课程设计报告、 质疑成绩、课程设计过程表现，由指导教师按优、良、 中、及格、不及格评定成绩。
M=2
….
M=8
…. ….
M=16
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显示驱动电路
16进制计数器
变模控制电路
模设置开关电路
图3-1变模计数器设计框图
设计题目四: 乒乓灯游戏控制系统 一．设计任务 乒乓灯游戏是一个供两人游戏的乒乓玩具，用八 只排成长串的指示灯用来代表球的轨迹，其中一个亮 的指示灯用来显示球。用两个按钮开关作为球拍，甲 乙两人参加游戏。当球到达甲方时，应立即按动开关 (电路应只能响应按钮信号的前沿)，表示回球，球到 达乙时，同样也应立即按动乙方的开关，将球回击到 对方去。用一个时钟脉冲源来移动球，约每1／4秒左 右移动一次，如果双方操作准确，则球往返运动．如 果玩者按动开关的时机超前或迟后，球就会在终端位 置消失，灯熄灭，表示失败，游戏将重新开始。
设计题目一：汽车尾灯控制电路 一．设计任务 设计一个汽车尾灯控制电路，要求汽车尾部左右两 侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟)，当在汽车正常 运行时指示灯全灭；在右转弯时，右侧3个指示灯按右 循环顺序点亮；在左转弯时，左侧3个指示灯按左循环 顺序点亮；在临时刹车时，所有指示灯同时点亮。
二．参考设计方案 分析以上设计任务，由于汽车左转弯或右转弯时， 3个指示灯循环点亮，所以用三进制计数器控制译码器 电路顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。由 此得出在每种运行状态下，各指示灯与给定条件间的 关系，即逻辑功能表1-1所示。汽车尾灯控制电路设计 总体框图如图1-1所示。
表3-1变模计数器输出状态表
ＣＰ ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ 8 9 10 11 12 13 14 15 QD ０ ０ ０ 0 0 0 ０ ０ 1 1 1 1 1 1 1 1 QC ０ ０ 0 ０ １ 1 １ 1 0 0 0 0 1 1 1 1 QB 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 QA ０ １ ０ 1 0 1 ０ １ 0 1 0 1 0 1 0 1
右移开关控制
左移开关控制
图4-1乒乓灯游戏控制系统的结构框
设计题目五: 拔河游戏机控制器
一．设计任务 设计一个能进行拔河游戏的控制电路。电路使用9 个发光二极管表示拔河的“电子绳”，开机后只有 中间一个发亮，此即拔河的中心点。游戏甲乙双方 各持一个按钮迅速地、不断地按动产生脉冲，谁按 得快，亮点向谁方向移动，每按一次，亮点移动一 次。亮点移到任一方终端发光二极管，这一方就获 胜，此时双方按钮均无作用，输出保持，只有复位 后才使亮点恢复至中心点，由裁判下达比赛命令后， 甲乙双方才能输入信号，否则输入信号无效。
驱动显示电路 ……………
译码电路
控制器模块
控制输入模、输出模块
甲方 裁判启动
乙方
图5-1拔河游戏机系统结构框图
图5-2拔河游戏机逻辑图
二．参考设计方案 该设计问题可由甲方、乙方的开关控制电路 以及发球开关控制模块、球左右往返运动控制 模块（由两个双向移位寄组成）、显示驱动电 路构成。开关控制模块实现发球和回球，球的 运动轨迹由左右往返运动控制模块实现，八个 发光二极管显示球的位置。系统的结构框图如 图4-1所示。
显示驱动电路
…… 双向移位寄存器
汽车尾灯和汽车运行状态表1-1
开关控制
S1 S2
汽车运行状 态
右转尾灯
D1D2D3
左转尾灯
D4D5D6
0
0
0
1
正常运行
右转弯
灯灭
按D1D2D3顺序循 环点亮
灯灭
灯灭
1
1
0
1
左转弯
临时刹车
灯灭
按D4D5D6顺序循 环点亮 所有尾灯同时点亮
显示驱动电路
开关控制电路
译码电路
三进制计数器
图1-1汽车尾灯控制电路设计总体框图
二．参考设计方案 该控制系统由输入、输出和控制器模块构成。输 入模块完成裁判启动命令和两个按钮信号的输入， 其逻辑关系由门电路实现；控制器模块完成对输入 脉冲信号的统计，由可预置加／减计数器构成(如 74LSl93)，其预置数为0100，作为加／减计数的起 点，加／减计数的脉冲源分别取自两个按钮信号， 计数器输出状态变量进入输出模块；输出模块完成 计数器统计信号的翻译(可由4—16线译码器74LSl54 完成)与显示(可由发光二极管完成)并给出一个此次 比赛结束信号。系统结构框图如图5-1所示。
一.课程设计基本要求 1．通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和 解决实际问题的能力。 2．通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选 取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法 和工程设计方法。 3．掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调 试，提高动手能力。 4. 综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设 计任务。 5. 培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
译码显示电路 可逆计数器
加/减控制电路
图2-1 自动循环计数器设计框图
设计题目三: 变模计数器 一. 设计任务 1. 16进制计数器, 计数器的计数模值可变，计数 模M从2到16变化。 2. 用多路开关控制M的选择 。 3. 输出用数码管显示。 二．参考设计方案 分析设计任务，该系统由计数模值设置开关电 路、变模控制模块、16进制计数器、显示驱动 电路构成。变模计数器输出状态表如表3-1所 示。电路设计框图如图3-1所示。