6位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器

1、目 錄1引言 12總體設(shè)計(jì)方案 12.1設(shè)計(jì)思路 12.2總體設(shè)計(jì)框圖 13設(shè)計(jì)組成及原理分析 23.1計(jì)數(shù)電路工作原理與分析 23.1.1計(jì)數(shù)電路所用元器件 2計(jì)數(shù)電路工作原理 23.2鎖存電路及原理 33.2.1鎖存電路所用元器件 3鎖存電路工作原理 33.3譯碼顯示電路及工作原理 43.3.1譯碼顯示電路所用元器件 43.3.2 譯碼顯示電路工作原理 44電路仿真結(jié)果 65總結(jié)與體會(huì) 6參考文獻(xiàn) 7 6位十進(jìn)制記數(shù)顯示電路摘要：此次設(shè)計(jì)完成采用數(shù)碼管顯示，并且具有計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)鎖存和清零功能的6位十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器。關(guān)鍵詞：計(jì)數(shù)鎖存顯示 1 引言隨著芯片應(yīng)用的日益推廣,芯片的種類也越來越多,計(jì)數(shù)

2、功能的芯片種類也是多種多樣.常見的有液晶顯示計(jì)時(shí)器,石英電子計(jì)時(shí)器,電磁計(jì)時(shí)器.本設(shè)計(jì)是用常見的簡單芯片組合成一個(gè)6位十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器,可以對0-999999之間的任何一個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù),并且具有手動(dòng)鎖存功能和清零功能.74LS47 是BCD-7段譯碼器/驅(qū)動(dòng)器, 是數(shù)字集成電路，用于將BCD碼轉(zhuǎn)化成數(shù)碼塊中的數(shù)字，然后我們就能看到從0-9的數(shù)字。74LS90是異步二五十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，它既可以作二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，又可以作五進(jìn)制和十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。74LS373是常用的地址鎖存器芯片，它實(shí)質(zhì)是一個(gè)是帶三態(tài)緩沖輸出的8D觸發(fā)器，在單片機(jī)系統(tǒng)中為了擴(kuò)展外部存儲器，通常需要一塊74LS373芯片。2 總體

3、設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)以74LS90芯片作為計(jì)數(shù)芯片，用74LS373芯片實(shí)現(xiàn)鎖存功能，并用74LS48芯片作為譯碼顯示器件。2.1 設(shè)計(jì)思路 設(shè)計(jì)中從外部輸入信號,用74LS90實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能,通過8D鎖存器傳輸給7段譯碼管74LS48接一顯示器來顯示計(jì)數(shù).設(shè)計(jì)中準(zhǔn)備用6塊74LS90來計(jì)數(shù).芯片的一個(gè)脈沖輸入端CP1接芯片的Q0端實(shí)現(xiàn)自主計(jì)數(shù),第一級進(jìn)位輸出接到第二級的脈沖輸入端CP0以實(shí)現(xiàn)進(jìn)位,既當(dāng)?shù)谝晃划a(chǎn)生進(jìn)位信號時(shí)第二級才開始計(jì)數(shù),依次類推以實(shí)現(xiàn)6位十進(jìn)制計(jì)數(shù)功能.其中8D鎖存器接一手動(dòng)開關(guān)實(shí)現(xiàn)鎖存功能,74LS90接一開關(guān)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)清零的功能。2.2 總體設(shè)計(jì)框圖設(shè)計(jì)流程圖如圖1所示:信號輸入

4、清零控制芯片記數(shù)進(jìn)位輸出譯碼顯示譯碼驅(qū)動(dòng)鎖存控制數(shù)據(jù)鎖存 圖1 設(shè)計(jì)流程圖3 設(shè)計(jì)原理分析3.1計(jì)數(shù)電路工作原理與分析計(jì)數(shù)電路所用元器件十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS90六塊 ，開關(guān)一個(gè)。計(jì)數(shù)電路工作原理本設(shè)計(jì)為6位十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器，計(jì)數(shù)部分用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS90實(shí)現(xiàn)，第一個(gè)CLK0接脈沖輸入信號，CLK1接Q0實(shí)現(xiàn)自主計(jì)數(shù)功能，下一級的CLK0接上一級的進(jìn)位信號輸出，當(dāng)產(chǎn)生進(jìn)位信號時(shí)，開始計(jì)數(shù)，以此實(shí)現(xiàn)6位十進(jìn)制計(jì)數(shù)。MS1，MS2，MR1，MR2為使能端，當(dāng)MS1，MS2，MR1為高電平，MR2為低電平時(shí)實(shí)現(xiàn)清零功能。MS1，MS2，MR1，MR2同時(shí)為低時(shí)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。CLKO接脈沖信號，CL

5、K1接Q0實(shí)現(xiàn)自主計(jì)數(shù)，Q為進(jìn)位信號輸出端。74LS90管腳排列圖如圖2所示:圖2圖2 74LS90管腳排列圖74LS90的功能表如表1所示:表174LS90的功能表復(fù)位/設(shè)置/輸入輸出MS1MS2MR1MR2Q3Q2Q1Q0HHHLLLLLHHXLLLLLXXHHHLLHLXLX計(jì)數(shù)LXXLXLXLXLLX注釋：H表示高電平，L表示低電平，X表示任意電平。計(jì)數(shù)部分原理圖如圖3所示: 圖3 計(jì)數(shù)部分原理圖3.2鎖存電路及原理鎖存電路所用元器件8D鎖存器74LS373三塊，開關(guān)一個(gè)。鎖存電路工作原理鎖存部分用8D鎖存器74LS373實(shí)現(xiàn)，當(dāng)74LS373的CP端為高電平時(shí)完成正常的輸出，當(dāng)為低電

6、平時(shí)輸出低電平到來前的一個(gè)高電平時(shí)的狀態(tài)，并暫停顯示，實(shí)現(xiàn)鎖存功能，同理CP端可以通過開關(guān)來手動(dòng)控制輸入高低電平。正常工作時(shí)/OE接低電平，LE端即為CP端，LE為高電平時(shí)正常計(jì)數(shù)，LE為低電平時(shí)實(shí)現(xiàn)鎖存功能。74LS373管腳排列圖如圖4所示:圖4 74LS373管腳排列圖74LS373功能表如表2所示:表274LS373功能表/OC C D Q L H H H L H L L L L X Q0 H X X Z(高阻)注釋：H表示高電平，L表示低電平，Z表示高阻狀態(tài)。3.3譯碼顯示電路及工作原理譯碼顯示電路所用元器件七段數(shù)碼管74LS48六塊譯碼顯示電路工作原理鎖存部分用8D鎖存器74LS3

7、73實(shí)現(xiàn)，當(dāng)74LS373的LE端為高電平時(shí)完成正常的輸出，當(dāng)為低電平時(shí)輸出低電平到來前的一個(gè)高電平時(shí)的狀態(tài)，并暫停顯示，實(shí)現(xiàn)鎖存功能，同理LE端可以通過開關(guān)來手動(dòng)控制輸入高低電平。/OE端為使能端，有效電平為低電平，LE為脈沖輸入端，當(dāng)接低電平時(shí)可以鎖存數(shù)據(jù)。D為輸入端口，Q為輸出端口，驅(qū)動(dòng)顯示部分為74LS48七段數(shù)碼管，正常工作時(shí)/BI，/LT，/RBI端接高電平。鎖存譯碼原理圖如圖5所示:圖5鎖存譯碼原理圖總電路工作原理：計(jì)數(shù)功能由74LS90實(shí)現(xiàn)，每塊控制一個(gè)譯碼顯示器，前一個(gè)的進(jìn)位輸出接后一位的脈沖輸入端CLK0，當(dāng)前面進(jìn)位的時(shí)候下一位開始計(jì)數(shù)，以此實(shí)現(xiàn)6位計(jì)數(shù)功能，使能端設(shè)置一開

8、關(guān)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)清零，輸出中間經(jīng)過8D鎖存器實(shí)現(xiàn)鎖存功能，設(shè)置開關(guān)以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制，鎖存器后接7段數(shù)碼顯示管74LS48，74LS48接顯示器來顯示計(jì)數(shù)。前面開關(guān)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)清零功能，接上時(shí)候MS1，MS2，MR1高電平，MR2低電平清零，接下的時(shí)候MS1，MS2，MR1，MR2都接低電平，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。后面開關(guān)控制鎖存功能，接下的時(shí)候LE低電平實(shí)現(xiàn)鎖存功能。該電路即可實(shí)現(xiàn)0-999999的計(jì)數(shù)功能，并可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)清零和鎖存功能，懸空的端口表示低電平。總體設(shè)計(jì)原理圖如圖6所示:圖6 總體設(shè)計(jì)原理圖4 電路仿真結(jié)果電路仿真結(jié)果如表3所示：表3電路仿真結(jié)果輸入脈沖數(shù)數(shù)碼管顯示數(shù)字S6S5S4S3S2S10000

9、00010000012000002.90000091000001011000011.99000099100000100101000101.99999899999899999999999910000000000001000001000001.注：S1，S2，S3，S4，S5，S6分別為六個(gè)七段數(shù)碼管的顯示數(shù)據(jù)。5 總結(jié)與體會(huì)本次課程設(shè)計(jì)主要是讓我們了解芯片的使用功能和自己對電路的認(rèn)識和以及連接方式，電路的設(shè)計(jì)和一些東西例如鎖存和開關(guān)的靈活運(yùn)用，此次課程設(shè)計(jì)意在讓我們學(xué)到更多的知識，增加我們的動(dòng)手能力和思考能力，以及對電路的審查能力和調(diào)試能力，對錯(cuò)誤的審查和改正。通過這次課程設(shè)計(jì)，是我了解了更多的

10、知識，更好的知道了幾種芯片的工作原理，也使我明白了只有通過自己的動(dòng)手菜會(huì)知道一件工作的難易程度，看起來很簡單的一個(gè)設(shè)計(jì)卻耗費(fèi)了很多天才將設(shè)計(jì)要求做好，一些學(xué)過的芯片看起來很容易掌握，可是確實(shí)操作起來卻不是那么的容易，經(jīng)過反復(fù)的嘗試和試驗(yàn)才最終連接好電路，通過和隊(duì)友的配合設(shè)計(jì)也知道了配合的重要性，個(gè)人都會(huì)有自己獨(dú)特的見解和知識，我在數(shù)電方面比較薄弱，在和隊(duì)友王帥同學(xué)的討論中，我學(xué)到了更多的知識，比如一些管腳的連接方式和一寫功能的設(shè)置，開關(guān)的添加的等等，也知道了遇到難題要多想，自己想到的知識掌握的比較扎實(shí)。也知道了勤思考，多動(dòng)手的重要性?？偠灾?，在這次課程設(shè)計(jì)中我學(xué)到了很多知識，也加深了知識的掌

11、握和動(dòng)手能力的增強(qiáng)，學(xué)到了很多，也懂得了很多。6 參考文獻(xiàn)1 南新志,劉計(jì)訓(xùn).數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教程(第三版)M.山東:山東大學(xué)出版社，1996.32362 康光華,鄒壽斌等.電子技術(shù)基礎(chǔ) 數(shù)字部分(第五版)M.北京:高等教育出版社，2006.2902973 方大千,朱麗寧.電子控制裝置制作入門(第四版)M.武漢:國防工業(yè)出版社，1999.78894 高有堂.電子電路設(shè)計(jì)制版與仿真M.鄭州:鄭州大學(xué)出版社，2005.50605 王振紅.綜合電子設(shè)計(jì)與實(shí)踐M.北京:清華大學(xué)出版社，2005.115125河南科技學(xué)院機(jī)電學(xué)院電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：6位十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器專業(yè)班級：電氣工程及其自動(dòng)化061姓名： 李寧 時(shí) 間：2008.06.16 2008.06.29指導(dǎo)教師： 苗青林 宋長源 田熙燕 完成日期：2008年06月 29日6位十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器設(shè)計(jì)任務(wù)書1設(shè)計(jì)目的與要求設(shè)計(jì)6位十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器電路，要認(rèn)真并準(zhǔn)確地理解有關(guān)要求，立完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)，要求所設(shè)計(jì)的電路具有以下功能：（1）能夠?qū)崿F(xiàn)0-999999的計(jì)數(shù)并顯示；（2