六十进制计数器设计

1、肃如翟Z六*7彳从箱虐腐六十进制计数器设计报告姓 名：学 号：班 级：13电气工程1班系别：自动化工程系指导教师：时间： 2015-1-10 TOC o 1-5 h z 概述21.1计数器设计目的31.2计数器设计组成3六十进制计数器设计描述42.1设计的思路62.2设计的实现6 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 六十进制计数器的设计与仿真73.1基本电路分析设计73.2计数器电路的仿真10 HYPERLINK l bookmark57 o Current Document 总结134.1遇到的问题及解决方法134.2实验的体会与收获14 1概

2、述计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来及脉冲数，还 常用作数子系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源 来分，有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同，分为二进制计数器、十 进制计数器和任意进制计数器。根据计数器的增减趋势，又分为加法、减法和可 逆计数器。还有可预制数和可变程序功能计数器等等。目前，无论是TTL还是 CMOS集成电路，都有品种较齐全的中规模集成计数器。使用者只要借助于器件 手册提供的功能和工作波形图以及引出端的排列，就能正确运用这些器件。计数器在现代社会中用途中十分广泛，在工业生产、各

3、种和记数有关电子 产品。如定时器，报警器、时钟电路中都有广泛用途。在配合各种显示器件的情 况下实现实时监控，扩展更多功能。1.1计数器设计目的1）每隔1s，计数器增1；能以数字形式显示时间。2）熟练掌握计数器的各个部分的结构。3）计数器间的级联。4）不同芯片也可实现六十进制。1.2计数器设计组成1）用两个74ls192芯片和一个与非门实现。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。3）本设计主要设备是两个74LS160同步十进制计数器，并且由200HZ，5V电源供给。作高位芯片与作低芯片位之间级联。4）两个芯片间的级联。 2.六十进制计数器设计描述2.1设计的思路1）

4、芯片介绍：74LS192为加减可逆十进制计数器，CPU端是加计数 器时钟信号，CPD是减计数时钟信号RD=1时无论时钟脉冲状态 如何，直接完成清零功能。RD=0，LD=0时，无论时钟脉冲状态 如何，输入信号将立即被送入计数器的输出端，完成预置数功能。2）十进制可逆计数器74LS192引脚图管脚及功能表3）74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有 清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示：10P0Q0P1QiP2Q2P3Q3CPuTCuCPdTCdPLMR（a）（b）图5-474LS192的引脚排列及逻辑符号（ a ） 引 脚 排 列（b）逻辑符号图中：亘为置数端，已

5、珞为加计数端，为减计数端，冷为非同步进位输出端，E为非同步借位输出端，po、P1、P2、P3为计数器输入端，心 为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。输入输出MRPLP3P2P1P0Q3Q2Q1Q01XXXXXXX000000XXdcbadcba011XXXX加计数011XXXX减计数4）利用两片74ls192分别作为六十进制计数器的高位和低位，分别 与数码管连接。把其中的一个芯片连接构成十进制计数器，另一 个通过一个与门器件构成一个六进制计数器。5）如下图：P0QOP1QiP2Q2P3Q3CPUTCuCPdTCdPLMR15 T7oc 用 MR Kd TCu PL P395P1 C1

6、 Qo CPd CPU 也 as GND2.2设计的实现1）两芯片之间级联；把作高位芯片的进位端与下一级up端连接这是 由两片74LS90连接而成的60进制计数器，低位是连接成为一个 十进制计数器，它的clk端接的是低位的进位脉冲。高位接成了 六进制计数器。当输出端为0101的时候在下个时钟的上升沿把 数据置数成0000这样就形成了进制计数器，连个级联就成为了 60进制计数器，分别可以作为秒和分记时。2）方案的实现：使用200HZ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

7、计六十进制计数器的设计与仿真3.1基本电路分析设计1）十进制计数器（个位）电路本电路采用74LS160作为十进制计数器，它是一个具有异步清零、同步置数、可以保持状态不变的 十进制上升沿计数器。2）功能表如下；表1十进制计数器功能表CPRD、LD、EPET工作状态X0XX置零t10XX预置数X1101保持X11X0保持t1111计数连接方式如下图:日I钟豚冲1CETEFCFQD Ql QZ C3TLSlbC10 ElD2 D3cLDRDJ:曲J计数器（个位）偿弛图2十进制计数器（个位）3）十进制计数器（十位）电路译码显示接地图4时钟脉冲电路5）置数电路译袖显示qg qi Q2 Q3器的LD画图5

8、置数电路6）进位电路译码显示译肥显示QO QI Q2 Q30 QI Q2 Q3计数器（十位）输出端计数器（个位）输出端7）译码显示电路图6 进位电路图7译码显示电路8）选定仪器列表仪器名称型号数量用途同步十进制计数 器74LS1922片级联构成60进制计 数器与门74ALS09N各1个辅助设计构成其他 计数器共阴极显示器DCD-HEX2只显示数字计数电压源Vcc +5v1个提供电压时钟脉冲+5V 200Hz1个提供时钟脉冲电压3.2计数器电路的仿真1）进入 Multisim10.0 界面,点 Circiait I - luXt a - Circuit D2）右击空白处，选择放置元件，进入元器件

9、选择区，选择要放置的 元件，然后单击放置。IJWaMM:Grcup;=a-rily:SelectMastet 口的abase甲 |7-4 5TD7-q5TDJC百g网5 C7-AL5JC百FF4AL5NA5Lorup on ent：KL5D 吓74LSCOD74L5EON74LSD1D74L5D1N74LS02D74L5D2N74LSD3D74L5D3N74LSCHD74L5E4N74LSD5D74L5D5N74LSC6D74L5Cg：O74LSD0HMcd& rrtaruF. fD:】4L5D974_S：9Z梢N 74L5107T： 74LSIO7PJ74L51O9C374LSIOSW 74

10、L510D 74LSION74L5112DrdripcauaitE： 髓ESvrctiirig:3）放置好各种器件之后，即可进行线路连接，同时标明所需参数值。 设置元器件的参数时，用鼠标双击，弹出属性对话框，分别给 元件赋值，并设置名称标号。4）确认电路无误后，即可单击仿真按钮，实现对电路的仿真工作。5）观察结果看是否与理论分析的预测结果相同。102 IE!UbuIDS Hi!T4LHDM总结4.1遇到的问题及解决方法1、在设计过程中我查阅了大量的资料，了解了许多关于计数器 设计方面的问题，进一步理解了各种元器件的使用方法。2、这次课程设计让我学到了很多，不仅掌握了简单的电子电路 的设计与制作，也掌握了毕业设计写作的方法和格式。在制作电路时，我深深体 会到连接电路时一定要认真仔细，每一步骤都要认真分析。3、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。4.2实验的体会与收获1、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