数电课程设计(60进制计数器设计).doc

目录摘要：11设计题目11.1设计要求12题目分析23设计思路与原理23.1 LED简介23.2 芯片74290及六十进制计数器的设计33.3 三十九进制计数器54电路图的仿真64.1六十进制计数器的仿真64.2三十九进制计数器的仿真75仪器列表86心得体会87参考文献9摘要：要获得N进制计数器，常用的方法有两种：一是用时钟触发器和门电路来设计：二是用集成计数器来构成。当要得到一些进制数大的计数器时，用时钟触发器和门电路来实现就显的很复杂。我们就可以用集成计数器来构成，当然集成计数器是厂家已定型的产品，其函数关系已被固化在芯片中，状态分配以及编码我们自己是不可以更改的，而且多为纯自然态序编码，因而利用清零端或置数控制端，让电路跳过某些状态而获得N进制的计数器。1设计题目60进制计数器的设计1.1设计要求（1）要求学生掌握74系列的芯片和LED的原理和使用方法。（2）熟悉集成电路的使用方法，能够运用所学的知识设计一规定的电路。1.2设计任务（1）完成一个60进制的计数器。（2）LED显示从00开始，各位计数从09，逢10 进1，是为计数05。59显示后，又从00重新开始计数。2题目分析要实现60进制的计数器，单用一片计数器无法实现，我们可以利用级联方式获得大容量的N进制计数器，60进制的计数器就可以由六进制和十进制计数器级联起来构成 。计数器数码显示器信号源 六进制计数器（十位）十进制计数器（个位）CP 3设计思路与原理3.1 LED简介LED是一种显示字段的显示器件，7个发光二极管构成七笔字形“8”，一个发光二极管构成小数点。七段发光管分别称为a、b、c、d、e、f，g，构成字型“8”，如图（a）所示，当在某段发光二极管上施加一定的电压时，某些段被点亮发光。不加电压则变暗，为了保护各段LED不被损坏，需外加限流电阻。其真值表如下。3.2 芯片74290及六十进制计数器的设计60进制可以用两个74290计数器级联来实现，74290是一个典型的异步十进制计数器它由1个一位二进制和1个异步五进制计数器组成。如果计数脉冲由CLKA端输入，输出由QA端引出，即得二进制计数器；如果计数脉冲CLKB端输入，输出由QAQD端引出即得五进制计数器；如果将QA与CLKB相连，计数脉冲由CLKA输入，输出由QAQB引出，即得8421码十进制计数器。因此，又称此电路为二五十进制计数器。（a）1个下降沿触发的T触发器，形成模2计数器；（b）3个下降沿触发的T触发器，组成的异步模5加法计数器；（c）异步清0 只要S9（1）S9（2）=0，R0（1）=R0（2）=1，就可使QAQBQCQD=0000，即异步清0。（d）异步置9 只要S9（1）=S9（2），就可实现全且确切，即异步置9。表1.1 74LS290的功能输 入 输 出 功 能 清 0 置 9 时 钟 QD QC QB QA R0(1)、R0(2) S9(1)、S9(2) CP1、 CP2 1 1 0 0 0 0 0 0 清 0 0 0 1 1 1 0 0 1 置 9 0 0 0 0 1 QA输出二进制计数 1 QDQCQB输出五进制计数 QA QDQCQBQA输出 8421BCD 码 十进制计数 QD QAQDQCQB输出 5421BCD 码 十进制计数 1 1 不 变 保 持 （e）实现模10计数器在S9（1）S9（2）=0，R0（1）R0（2）=0同时满足的情况下，可在CP下降沿作用下实现加法计数。若在CP0端输入脉冲，则Q0端是模2计数，若在CP1端输入脉冲，则由Q3、Q2、Q1构成的计数器实现异步模5计数。在S9（1）S9（2）=0，R0（1）R0（2）=0同时满足的情况下，把Q0连至CP1，于是，模2计数器的Q0由1变0时，可使Q3、Q2、Q1构成模5计数器进行计数，总模数为52=10。（f）实现模6计数器将74290的QA、QB直接和复位端R0（1）、R0（2）相连，计数器的初态为0，当计数脉冲M=6，输出QAQBQCQD=0110时，计数器立即返回0状态，从而实现M=6的计数功能。 具体设计电路图如下。 图一60进制原理图 十位显示 个位显示3.3 三十九进制计数器同样使用74290计数器来实现实现模10计数器（个位显示）将个位输出74290的QA、QB直接和复位端R0（1）、R0（2）相连，计数器的初态为0，当计数脉冲M=10，进位输出接十位输出74290的cp，计数器自身返回0状态，十位输出计数器加1实现模3计数器（十位显示）将74290的QA、QB直接和复位端R0（1）、R0（2）相连，计数器的初态为0，当计数脉冲M=3，输出QAQBQCQD=0011时，且将个位输出74290的QA、QB直接和复位端R0（1）、R0（2）相连，计数器的初态为0，当计数脉冲M=9，输出QAQBQCQD=1001时，计数器立即返回0状态，从而实现M=39的计数功能。设计图如下。 图二 三十九进制计数器原理图 十位显示 个位显示4电路图的仿真4.1六十进制计数器的仿真利用信号发生器从个位的CLKA输入一方波开始仿真。仿真结果如下。 图三 六十进制计数器仿真结果4.2三十九进制计数器的仿真同样利用信号发生器从个为的74290的CLKA输入一方波开始仿真。结果如下图。5仪器列表仪器数量LED灯显示器4个74290计数器4片信号发生器1台非门4个与非门1个或门1个6心得体会经过一个星期的努力，这次的数字电子技术的课程设计快结束了，在这次课程设计中让我学到了很多东西，在经过我们一个学期的数字电子技术基础课后，我们已经对数字电子技术有一定的了解，让我们有了一定的基础可以独立完成数字电子技术基础课程设计了，不过当中还是遇到许多不懂的问题。通过这次自己动手的课程设计，我学会了设计数字电子电路的一般方法，还进一步熟悉数字电子器件的使用。虽然在这学期中，数字电子技术基础学的不是很好，但是在这次的课程设计中通过老师和同学的帮组还是完成了。虽然做的不是很好，但是从中也让我明白了：要想做好这个课程设计，就必须认认真真地去做，不要怕麻烦，遇到不懂的问题就要主动去问同学或者老师。和查阅材料，保持着一个积极向上的心态，发挥我们自己的主观能动性和创造了才能让我们