數(shù)字電路邏輯課程設計出租車自動計費器

1、數(shù)字電路與邏輯設計課程設計學院：信息工程學院 班級：通信 學號： 姓名： 同組人： 指導老師： 白靜 時間 2013 年 12月 30日出租車自動計費器任務與要求出租車用自動計費器是根據(jù)客戶用車的實際情況而自動顯示車費的數(shù)字儀表。儀表根據(jù)用車起價行車里程計費及等候時間計費三項求得用戶的總計費，通過數(shù)碼自動顯示，還可以聯(lián)系打印機自動打印數(shù)據(jù)。由于實驗室的條件，本次設計主要圍繞著顯示起價和按時間計數(shù)的宗旨進行設計，實現(xiàn)自動計費功能。設計制作一個自動計費器，具有行車起價計費功能和按時間計費功能。用數(shù)碼顯示管顯示總的金額，最大金額為99.9元。設計思路1、起價計費功能按照給定的參數(shù)設計起步價為8.0元

2、。用開關置數(shù)，既可以實現(xiàn)置8.0的功能。2、按時間計費功能按照給定的參數(shù)，按時間每一秒鐘計費一個最小單元。即脈沖為1Hz的計數(shù)頻率。實驗原理電路所需元件清單：74LS160芯片3個，七段數(shù)碼顯示屏3個，數(shù)字邏輯電路實驗箱，電源。下面是74LS160的主要電器特性： 異步清零端/MR1為低電平時，不管時鐘端CP信號狀態(tài)如何，都可以完成清零功能。160的預置是同步的。當置入控制器/PE為低電平時，在CP上升沿作用下，輸出端Q0-Q3與數(shù)據(jù)輸入端P0-P3一致。對于54/74160，當CP由低至高跳變或跳變前，如果計數(shù)器控制端CEP、CET為高電平，則/PE應避免由低至高電平的跳變，而54/74LS

3、160無此種限制。160的計數(shù)是同步的，靠CP同時加在四個觸發(fā)器上而實現(xiàn)的。當CEP、CET均為高電平時，在CP上升沿作用下Q0-Q3同時變化，從而消除了異步計數(shù)器中出現(xiàn)的計數(shù)尖峰。對于54/74LS160的CEP、CET跳變與CP無關。160有超前進位功能。當計數(shù)溢出時，進位輸出端（TC）輸出一個高電平脈沖，其寬度為Q0的高電平部分。 在不外加門電路的情況下，可級聯(lián)成N位同步計數(shù)器。對于54/74LS160，在CP出現(xiàn)前，即使CEP、CET、/MR發(fā)生變化，電路的功能也不受影響。74LS160的內(nèi)部電路如下圖所示，TC為進位輸出端，CEP為 計數(shù)控制端，Q0-Q3為輸出端，CET為

4、計數(shù)控制端，CP為時鐘輸入端（上升沿有效）設計的步驟和過程1） 根據(jù)出租車計費原理，將出租車計費部分由3個計數(shù)器來完成分別為：2） 計數(shù)器A完成車費十位。3） 計數(shù)器B完成車費個位。4） 計數(shù)器C完成車費角。（2）車費的顯示:由動態(tài)掃描電路來完成。用專用模塊來實現(xiàn)完成數(shù)據(jù)的輸入即動態(tài)數(shù)據(jù)的顯示。實驗電路圖及其連接方式計數(shù)實驗電路圖上圖是由3片74LS160級聯(lián)構(gòu)成的模99.9計數(shù)器，計數(shù)范圍為099.9。片1的CTP=CTT=1,執(zhí)行加法計數(shù)；片2的CTP、CTT接片1的CO輸出，當片1滿值輸出CO=1時，片2才執(zhí)行加法計數(shù)；片3的CTP、CTT接片2的CO輸出，當片2滿值輸出CO=1時，片3

5、才執(zhí)行加法計數(shù)；片2的數(shù)據(jù)輸入端置入D3D2D1D0=1000，計數(shù)器置8，即起價置為 08.0元。=0時，異步清零， =1時，開始計數(shù)，CP斷開時停止計數(shù)。工作過程:K2為計數(shù)脈沖的控制開關常態(tài)為閉合狀態(tài)，K1為控制端開關，常態(tài)為高電平。當斷開K1時（K2閉合）接通低電平=0此時計數(shù)器片1和片3實現(xiàn)異步清零，片2實現(xiàn)同步置數(shù)8. 0功能，閉合K1，開始計數(shù)從8.0到99. 9，計數(shù)過程中斷開K2則實現(xiàn)暫停計數(shù)。1、首先測試所給原件的功能：74LS160管腳是否完好無斷折，測試是否可以實現(xiàn)計數(shù)功能，實驗證明是完好的可以實現(xiàn)計數(shù)功能。2、系統(tǒng)調(diào)試將安裝測試成功的各單元連接起來，加上輸入信號進行調(diào)

6、試，發(fā)現(xiàn)問題則先對故障進行定位，找出問題所在的單元電路。一般采用故障現(xiàn)象估測法（根據(jù)故障情況估計問題所在位置）、對分法（將故障大致所在部分的電路對分成兩部分，逐一查找）、對比法（將類型相同的電路部分進行對比或?qū)Q位置）等。除了調(diào)試電路的正常工作狀態(tài)外，另外特別要注意調(diào)試初始狀態(tài)、系統(tǒng)清零、預置等功能，檢查相應的開關、按鍵是否正常。實驗說明：電路可以實現(xiàn)計數(shù)和置數(shù)功能。即可以實現(xiàn)置數(shù)8.00的功能，且在一定的計數(shù)脈沖下實現(xiàn)計數(shù)功能，當斷開脈沖上的開關時，計數(shù)停止。實驗圖片Multism仿真K1接低電平，K2閉合實現(xiàn)置數(shù)8.0的功能：K1接高電平，K2閉合實現(xiàn)計數(shù)功能，進位功能良好，當K2斷開時計

7、數(shù)器停止計數(shù)實驗感想通過這次課設基本上了解了74Ls160芯片的用法及功能，其各個管腳的連接，及其自身的模10計數(shù)的功能，和各個控制端的功能。一開始的時候，我們以為能夠完成任務了，叫老師來的時候，卻發(fā)現(xiàn)沒有暫停功能等，而且也出現(xiàn)一些其他的小問題。后來，經(jīng)過查資料等重新設計了電路，實驗中所出現(xiàn)的問題經(jīng)過反復的改進實現(xiàn)了最終的結(jié)果。而且還是第一個完成了任務！我們頓時有股喜悅的感覺！整個課程設計過程我都認真地完成了，對此，我總結(jié)了以下幾點： 第一，兩人一組，既加強了我們的動手能力，又讓我們學會了團結(jié)一致，共同合作才能研究出最好的方案。我們將理論聯(lián)系實際，在交流中取得進步，從問題中提高自己。 第二，本次課程設計加深了我對數(shù)電邏輯設計的進一步深入理解。熟悉了74LS160的優(yōu)缺點，為我以后更好地運用其他IC奠定了良好的基礎。 第三，通過這次課程設計，使我受益頗多。了解到課程實習設計是開端，連接是關鍵，測試是必須。既鞏固了課堂上學到的理論知識，又掌握了常用集成電路芯片的使用。在此基礎上學習了數(shù)字系統(tǒng)設計的基本思想