進(jìn)制計數(shù)器設(shè)計

1、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書專 業(yè)： 16電氣工程及其自動化 班 級： 專升本二班 學(xué) 號： 160732060 姓 名： 王冬 指導(dǎo)教師： 耿素軍 二零一六年十二月二十七日目錄1、計數(shù)器的概述·································

2、3;·························32、六十進(jìn)制計數(shù)器·······················

3、·····································4 2.1設(shè)計要求···········

4、83;······························4 2.2設(shè)計方案框架圖·················

5、83;·························43、六十進(jìn)制計數(shù)器設(shè)計描述······················&

6、#183;····················5 3.1設(shè)計的思路···························

7、83;···············5 3.2設(shè)計的實(shí)現(xiàn)·································

8、;··········74、六十進(jìn)制計數(shù)器的仿真設(shè)計與仿真的結(jié)果······················10 4.1基本電路分析仿真設(shè)計···········

9、3;······························11 4.2 計數(shù)器電路的仿真的結(jié)果················

10、3;····················125、心得體會····························&#

11、183;············136、參考文獻(xiàn)······························13 1、計數(shù)器概述 計數(shù)是一種最簡單基本的運(yùn)算，計數(shù)器就是實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)算

12、的邏輯電路，計數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中主要是對脈沖的個數(shù)進(jìn)行計數(shù)，以實(shí)現(xiàn)測量、計數(shù)和控制的功能，同時兼有分頻功能，計數(shù)器是由基本的計數(shù)單元和一些控制門所組成，計數(shù)單元則由一系列具有存儲信息功能的各類觸發(fā)器構(gòu)成，這些觸發(fā)器有RS觸發(fā)器、T觸發(fā)器、D觸發(fā)器及JK觸發(fā)器等。計數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，如在電子計算機(jī)的控制器中對指令地址進(jìn)行計數(shù)，以便順序取出下一條指令，在運(yùn)算器中作乘法、除法運(yùn)算時記下加法、減法次數(shù)，又如在數(shù)字儀器中對脈沖的計數(shù)等等。在數(shù)字電子技術(shù)中應(yīng)用的最多的時序邏輯電路。計數(shù)器不僅能用于對時鐘脈沖計數(shù)，還可以用于分頻、定時、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列以及進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算等。但是并無法顯示計算結(jié)果，

13、一般都是要通過外接LCD或LED屏才能顯示。 計數(shù)器的種類 1.按照計數(shù)器中的觸發(fā)器是否同時翻轉(zhuǎn)分類，可將計數(shù)器分為同步計數(shù)器和異步計數(shù)器兩種。 2.按照計數(shù)過程中數(shù)字增減分類，又可將計數(shù)器分為加法計數(shù)器、減法計數(shù)器和可逆計數(shù)器，隨時鐘信號不斷增加的為加法計數(shù)器，不斷減少的為減法計數(shù)器，可增可減的叫做可逆計數(shù)器。 計數(shù)器2、六十進(jìn)制計數(shù)器 2.1設(shè)計要求1） 頻率為1HZ（相當(dāng)于1秒鐘計數(shù)一次）2）在計數(shù)到60次時，以一種方式提示3）有復(fù)位，暫停等功能   4）畫出并實(shí)現(xiàn)自己設(shè)計的電路或仿真電路 5）寫出設(shè)計報告。（1）每隔99s，計數(shù)器增1；能以數(shù)字形式顯示時間

14、。（2）當(dāng)定時器遞增到59時，定時器會自動返回到00顯示，然后繼 續(xù)計時。整個計數(shù)過程中，X1即發(fā)光燈會顯示進(jìn)位信號。 （3）本設(shè)計主要芯片是兩個74LS162同步十進(jìn)制計數(shù)器，并且由 100HZ，5V電源供給。 2.2方案框架圖 使用1HZ時鐘信號作為計數(shù)器的時鐘脈沖。根據(jù)設(shè)計基理可知，計數(shù)器初值為00，按遞增方式計數(shù)，增到59時，再自動返回到00。此電路可以作為簡易數(shù)字時鐘的分鐘顯示。下圖為60進(jìn)制計數(shù)器的總體框圖。譯碼顯示譯碼顯示 十進(jìn)制計數(shù)器（十位）十進(jìn)制計數(shù)器（個位）時鐘脈沖置數(shù)進(jìn)位3、 六十進(jìn)制計數(shù)器設(shè)計描述 3.1設(shè)計的思路：由單元電路組成。 單元電路設(shè)計 六十進(jìn)制計數(shù)器（個位）

15、電路 本電路采用74LS162作為十進(jìn)制計數(shù)器，它是一個具有同步清零、同步置數(shù)、可以保持狀態(tài)不變的十進(jìn)制上升沿計數(shù)器。功能表如下CRLDCTpCTtCP工作狀態(tài)0×××置零10××預(yù)置數(shù)1111計數(shù)110××保持11×0×保持連接方式如圖1 ： 圖1. 六十進(jìn)制計數(shù)器（十位）電路 連接方法如圖2 ： 右圖符號代表是與非門。 圖2.接六十進(jìn)制計數(shù)器（個位）脈沖輸入 時鐘脈沖電路（右上圖） 置數(shù)電路 （左下圖 ） 譯碼顯示電路 如下圖所示：3.2設(shè)計的實(shí)現(xiàn) 繪制原理圖 選定器件列表 儀器名稱型號數(shù)量用途同步十

16、進(jìn)制計數(shù)器74LS1622片極聯(lián)構(gòu)成60進(jìn)制計數(shù)器與非門與非門非門74LS20D74LS00D74LS04D各1個輔助設(shè)計構(gòu)成其他計數(shù)器共陰極顯示器DCD-HEX-BLUE2只顯示數(shù)字計數(shù)電壓源VDD1個提供脈沖電壓 （3)輔助芯片介紹 與非門：74LS20D 兩個4輸入與非門，內(nèi)含兩組4與非門 74LS20D芯片管腳： 第一組：1,2,4,5輸入6輸出。 第二組：9,10,12,13輸入8輸出 74LS00D 芯片管腳：第一組：1，2輸入3輸出。 第二組：3、4輸入6輸出。 第三組：9、10輸入8輸出。 第四組：12、13輸入11輸出。 74LS20D 。 與非門：74LS00D 四個2輸入

17、與非門內(nèi)含四組2與非門 74LS00D 非門：74LS04D 芯片含6個非門4、六十進(jìn)制計數(shù)器的仿真設(shè)計與仿真的結(jié)果 4.1基本電路分析仿真設(shè)計：60進(jìn)制計數(shù)器是由六進(jìn)制計數(shù)器（十 位）和十進(jìn)制計數(shù)器（個位）組成 用74LS162D等芯片組成十進(jìn)制計數(shù)器 把十進(jìn)制計數(shù)器當(dāng) 成六十進(jìn)制計數(shù)器的個位計數(shù)器，并且用譯碼顯示管顯現(xiàn)出來 （如圖下圖所示） 用74LS160D等芯片組成六進(jìn)制器計數(shù)器 把六進(jìn)制計數(shù)器 當(dāng) 成六十進(jìn)制計數(shù)器的十位計數(shù)器，并且用譯碼顯示管顯示出來 4.2 計數(shù)器電路的仿真的結(jié)果 以下兩個仿真結(jié)果分別是計數(shù)器計數(shù)的仿真起點(diǎn)00和仿真終 點(diǎn)59，之后計數(shù)器會自動恢復(fù)原來的00起點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行循 環(huán)計數(shù)，并且進(jìn)位輸出燈X1會在59時發(fā)光。計數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下5、總結(jié) 5.1心得體會本設(shè)計原理簡單，結(jié)構(gòu)清晰，較為容易仿真成功。從本次課程設(shè)計中使我獲益匪淺，首先使我對數(shù)電這門課程有了更深的體會，通過對60進(jìn)制計數(shù)器的設(shè)計使我將以前所學(xué)的理論知識運(yùn)用到實(shí)際中去，使用Multisim軟件進(jìn)行仿真，使我找到了很多以前沒有完全理解的知識，通過再次查找資料