60进制计数器课程设计

1、电子技术基础实验课程设计60进制计数器一、实验目的（一）掌握中规模集成计数器 74LS161的引脚图和逻辑功能。（二）熟悉555集成定数器芯片的引脚图。（三）利用74LS161和555定时器构成60进制计数器。（四）在Multisim软件中仿真60进制计数器。二、实验容（一）集成计数器74LS161逻辑功能验证。（二）用555定时器构成多谐振荡器。（三）用两片74LS161和555定时器构成60进制计数器。三、集成计数器介绍（一）集成计数器74LS161管脚介绍74LS161是4位二进制同步加法计时器。图1为它的管脚排列图，集 成芯片74LS161的CLR是异步清零端（低电平有效），LOAD是

2、异步预置数 控制端（低电平有效）。CLK是时钟脉冲输入端，RCO是进位输出端，ENP、 ENT是计数器使能端，高电平有效。A、B、C、D是数据输入端；QA、QB、QC、QD是数据输出端图1 74LS161管脚排列图（二）集成计数器74LS161功能介绍由表1可知，74LS161具有以下功能：1 异步清零。当CLR=O时，无论其他各输入端的状态如何，计数器均 被直接置0”。2 同步预置数。当CLR=1、LOAD=0且在CP上升沿作用时，计数器将ABCD 同时置入 QA、QB、QC、QD,使 QA、QB、QC、QD=ABCD。3 保持（禁止）。ClR=LOAD=1且ENP、ENT=0时，无论有无C

3、P脉冲 作用，计数器都将保持原有的状态不变（停止计数）。4 .计数。CLR=LOAD=ENP=ENT=1 时，74LS161 处于计数状态。表1 74LS161功能表输入输出ICLRLOADENPEKTCLKDCBAQDQCQBQA0*000010*DcBADCRA11耳0*保持P 110*4；*保持1111*计数四、用555定时器构成多谐振荡器（一）多谐振荡器的构成由555定时器构成的多谐振荡器如图1所示，R1, R2和C是外接定时元 件，电路中将高电平触发端（THR脚）和低电平触发端（TRI脚）并接后接到 R2和C的连接处，将放电端（DIS脚）接到R1，R2的连接处。（二）工作原理由于接通

4、电源瞬间，电容C来不及充电，电容器两端电压为低电平，小于（1/3）Vcc,故高电平触发端与低电平触发端均为低电平，输出为高电平，放电管V1截止。这时，电源经R1，R2对电容C充电，使电压按指数规律上升，当上升到 （2/3）Vcc时，输出为低电平，放电管 V1导通，把从（1/3）Vcc 上升到（2/3）Vcc由于放电管V1导通，电容C通过电阻R2和放电管放电，电 路进人第二暂稳态，其维持时间的长短与电容的放电时间有关， 随着C的放电, 下降，当下降到（1/3）Vcc时，输出为高电平，放电管V1截止，Vcc再次对电容C充电，电路又翻转到第一暂稳态R13®iir :Q ：1CKF Cf：:

5、-UCC -OIFE-JJJLS：-1111*- “1 Uk£l :TW :VIRTU At图2多谐振荡器五、用两片74LS161和555定时器构成60进制计数器（一） 60进制计数器工作原理根据设计基理可知，计数器初值00,按递增方式计数，增到59时，再自动返回到00。因此，需要使用两片74LS161芯片级联的形式来构成六十进制 计数器，一片控制个位，为十进制；另一片控制十位，为六进制。利用74LS161 本身的控制端（完成十进制，在达到1001 （即十进制的九）时），给高位芯片 一个脉冲使高位芯片计数加一，同时低位芯片反馈清零，这样反复，直到第二 片达到0110时第二片自身反馈清

6、零，这样便完成一次 60进制的计数，且回 到初态，两片74LS161全部反馈清零，继续重复计数。图1、图2分别为60 进制计数器的工作框图和状态转换图。时钟脉冲译码显示译码显示图3 60进制计数器的工作框图00401 日 Q20O34(M4仍 4仍4 070080 09 410011412 413014415B30&2943 28 27(3 26(:25 24 口 23 口22 口 21 口 20 口19匕 18 口 1： ： 16 U314 32433434435436口374311口39口40口41口42口的0445958b 57 匕 56tJ 訪口 54口S3口 旳2 50&am

7、p;49<= 48口 47口朋45图4 60进制计数器的状态转化图(二)实施方案制作60进制计数器，先要确定使用芯片个数。74LS161有16个状态，60 进制计数器有60个状态，所以就需要两片74LS161串连并采用并行进位方式。 具体电路连接图见图3。进行计数功能，将低位片的 QD、QA连接到高位片的 ENP、ENT,同时将低位片的LOAD、ENP、ENT管脚和高位片LOAD接到VCC=5V 的电压源上，低位片和高位片 CLK端共同接到时钟脉冲CP上。U1为低位片（十进制计数器）,U2为高位片（六进制计数器）。U2从0000”状态开始，到“1010”状态后，这个状态1010”通过与非

8、门U3使CLR为低电平， 此时U1清零。通过两片74LS161同步式连接，使得U2中的ENT、ENP为高电 平，在下一个脉冲到来时，开始计数。U2有从0000”状态到0101”六个状态，下 一个状态0110”通过与非门U4,使得U2的CLR为低电平，U2清零。U1每10 个状态，U2有1个状态。所以LED从00开始计数，显示59后，又从00重新 开始。NAND2U6VCC5VU1DCD HEXDCD HEXVDD5VVsi.848k1555VIRTUALTime=3 OnFU2C210Q Rl2886kR210nFCf141312VCCDISTHRTRICONGND10345A BCDNpNE

9、 EQAqbqqqRLOAD CLRCLK74LS161DU4NAND2AQABQBCQCDQDENPRCOENTLOADCLR» CLK374LS161D91 ；VDD5VVs3.848kR1：2.886l QR2VCCRSTOUTDISTHRTRICONGND10QRl555/IRTUAL±3 OnF土 10 nFTimeCfNAND2VCCU1DCLK74LS161DU4<3NAND2ENP ENTLOAD CLR10DCD HEXDCD HEX1115RCOQA QB QCQDAQABQBCQCDQDENPRCOENTLOADCLR> CLKU274LS161D图5 60进制计数器五、实验报告(1