60进制计数器设计

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目录1、计数器的概述32、六十进制计数器4 2.1设计要求4 2.2设计方案框架图43、六十进制计数器设计描述5 3.1设计的思路5 3.2设计的实现74、六十进制计数器的仿真设计与仿真的结果10 4.1基本电路分析仿真设计11 4.2 计数器电路的仿真的结果125、心得体会136、参考文献13 1、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。 计数器的种类 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，随时钟信号不断增加的为加法计数器，不断减少的为减法计数器，可增可减的叫做可逆计数器。 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 十进制计数器（十位）十进制计数器（个位）时钟脉冲置数进位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工作状态0置零10预置数1111计数110保持110保持连接方式如图1 ： 图1. 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。 图2.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 ） 译码显示电路 如下图所示：3.2设计的实现 绘制原理图 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74LS20D74LS00D74LS04D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，内含两组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。 74LS20D 。 与非门：74LS00D 四个2输入与非门内含四组2与非门 74LS00D 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） 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 4.2 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X1会在59时发光。计数器的状态转换图如下5、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彭介华. 电子技术课程设计指导M. 北京：高等教育出版社，2002.6：23422王传新. 电