60进制计数器设计95874

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1、数字电子技术基础课程设计任务书专 业：16电气工程及其自动化 班级：专升本二班学号：160732060姓 名：王冬指导教师：耿素军二零一六年十二月二十七日1、计数器的概述.32、六十进制计数器.42.1设计要求.42.2设计方案框架图.43、六十进制计数器设计描述.53.1设计的思路.53.2设计的实现.74、六十进制计数器的仿真设计与仿真的结果.104.1基本电路分析仿真设计.114.2计数器电路的仿真的结果.125、心得体会.136、参考文献.131、计数器概述计数是一种最简单基本的运算，计数器就是实现这种运算的逻辑电 路，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、 计数和

2、控制的功能，同时兼有分频功能，计数器是由基本的计数单元 和一些控制门所组成，计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类 触发器构成，这些触发器有RS触发器、T触发器、D触发器及JK触 发器等。计数器在数字系统中应用广泛，如在电子计算机的控制器中 对指令地址进行计数，以便顺序取出下一条指令，在运算器中作乘法、 除法运算时记下加法、减法次数，又如在数字仪器中对脉冲的计数等 等。在数字电子技术中应用的最多的时序逻辑电路。计数器不仅能用 于对时钟脉冲计数，还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序 列以及进行数字运算等。但是并无法显示计算结果，一般都是要通过 外接 LCD 或 LED 屏才能显示。计数器

3、的种类臼1. 按照计数器中的触发器是否同时翻转分类，可将计数器分为同步计数器和异步计数器两种。2.按照计数过程中数字增减分类，又可将计数器分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器，随时钟 信号不斷增加的为加法计数器，不斷减少的为减法计数器，可增可减 的叫做可逆计数器。2、六十进制计数器2.1设计要求1）频率为1HZ（相当于1秒钟计数一次）2）在计数到 60 次时，以一种方式提示3）有复位，暂停等功能4）画出并实现自己设计的电路或仿真电路5）写出设计报告。（1）每隔99s，计数器增1 ；能以数字形式显示时间。（2）当定时器递增到59时，定时器会自动返回到00显示，然后继续计时。整个计数过程中，X1

4、即发光灯会显示进位信号。（3）本设计主要芯片是两个74LS162同步十进制计数器，并且由100HZ，5V电源供给。2.2方案框架图使用1HZ时钟信号作为计数器的时钟脉冲。根据设计基理可知， 计数器初值为00，按递增方式计数，增到59时，再自动返回到00。 此电路可以作为简易数字时钟的分钟显示。下图为60进制计数器的 总体框图。译码显示译码显示3、六十进制计数器设计描述3.1设计的思路：由单元电路组成。单元电路设计六十进制计数器（个位）电路本电路采用 74LS162 作为十进制计数器，它是一个具有同步 清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器。功能表 如下CRLDCTpCTtCP工作

5、状态0XXX置零10XX预置数1111计数110XX保持11X0X保持连接方式如图174LS162DA匹CQC|30HOO-LOAD二卫六十进制计数器（十位）电路连接方法如图2右图符号代表是与非门。U7A74LSOODAQAEOECD护EHESCOEKI74LS162D2.接六十进制计数 器（个位）脉冲输 入时钟脉冲电路（右上图）置数电路 （左下图 ）w-LOAD臭ecd :-d u-rT1ABCD 陌町QAQBkaoM?.VQD*15VHE.1FftLOAD妙QBH3Dm选定器件列表仪器名称型号数量用途同步十进制计数器74LS1622片极联构成60进制计数器与非门与非门非门74LS20D74

6、LS00D74LS04D各1个辅助设计构成其他计数器共阴极显示器DCD-HEX-BLUE2只显示数字计数电压源VDD1个提供脉冲电压(3)辅助芯片介绍 与非门：74LS20D两个4输入与非门，含两组4与非门74LS20D芯片管脚：第一组：1,2,4,5输入6输出。 第二组：9,10,12,13输入8输出74LS00D芯片管脚：第一组：1，2输入3输出。 第二组：3、4输入6输出。 第三组：9、10输入8输出。 第四组：12、13输入11输出。VGC1n11Ro9BdJ=LJ234&7GNDFunction TableY = ABCDi n p ut&OutputABCDX 疋XL竦. XLXH

7、XL.XXH:紀XKHHHHHLH = HIGH Logic LevelL = LOW Loio L&wlX = Eilher LOW or HI GH LtJic Level74LS20D 与非门：74LS00D四个2输入与非门含四组2与非门 非门：74LS04D芯片含6个非门4、六十进制计数器的仿真设计与仿真的结果4.1基本电路分析仿真设计：60进制计数器是由六进制计数器（十 位）和十进制计数器（个位）组成用74LS162D等芯片组成十进制计数器 把十进制计数器当 成六十进制计数器的个位计数器，并且用译码显示管显现出来（如图下图所示）74LS1&2DJ 4VDD口AECD卩述ROTEM-L

8、OAD用74LS160D等芯片组成六进制器计数器 把六进制计数器 当 成六十进制计数器的十位计数器，并且用译码显示管显示出来U5A74LSOOQU1VDD5VpIT AEcnEJlJVDD9“-LOAD 口：DCD HEX BLUE_十狂74LS162D4.2计数器电路的仿真的结果以下两个仿真结果分别是计数器计数的仿真起点00和仿真终点59，之后计数器会自动恢复原来的00起点继续进行循环计数，并且进位输出灯XI会在59时发光。DC D-_HEX_BL U E EC D_H EX_BL U E鱼皿_尊)崟託0VDD5V计数器的状态转换图如下00 Ci 0102 Ci 03 Ci 040506 U

9、 0708 0Q -： 10 n 12 ci 131415A330 29i3 28 & 27 to 2625 2斗匸 23 =2221 匸2D 匸19 匸 1为匸171631 4 32 二 33 -4- 34Q 3536 37 -： 38394041+2-： 43 芋44595S57 56 55 s- 5453 25150 匸伯匕484746455、总结5.1心得体会本设计原理简单，结构清晰，较为容易仿真成功。从本次课程设 计中使我获益匪浅，首先使我对数电这门课程有了更深的体会，通过 对60进制计数器的设计使我将以前所学的理论知识运用到实际中去， 使用Multisim软件进行仿真，使我找到了很多以前没有完全理解的 知识，通过再次查找资料，我又学会了很多。本次课程设计也反映出 很多问题，比如竞争一冒险现象是很常见的，并且消除此现象并不是 很容易，尤其是对结构复杂的电路而言，往往消除了一处竞争一冒险 现象，又产生了另一处，此问题需要我以后多加注意。6、参考文献1 介华.电子技术课程设计指导M.:高等教育，20026：23422 王传新.电子技术基础一一分析、调试、综合设计M.:高等教育，2006.1：2702753 阎石.数字电子技术基础M第5版：清华大学，2006.5： 278 一3114 康华光.电子技术基础:数字部分M.第4版：高等教育，200015 / 15