十进制加减可逆计数器的设计

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1、计数器是数字电路屮最为基本的一个单元电路。本次基础强化的目标是要我们熟悉常用MSI集成计数器的功能和应用；掌握利用集成计数器构成不同功能的计数器的设计方法；学会利用EDA软件(Proteus)对模M的可逆计数器电路进行仿真；掌握可逆计数器电路的安装及调试方法。本次课设报告先是说明了十进制加/减可逆计数器的技术指标，简要地陈述了设计方案和设计思路，然后就对其有关理论知识作了一些简要的介绍，然后在性能指标分析基础上进行单元电路设计，设计出整体电路图并且在软件Proteus屮进行仿真，最后通过protel做出电路板验证是否达

2、到技术要求，总结课设体会。关键词：手动控制，自动控制，计数器，加减可逆目录«11设计任务与要求32设计方案及其比较32.1设计方案32.2设计思路42.2.1手控自动加、减计数器设计思路42.2.2自控可逆方式计数器设计思路42.2.3手动脉冲设计思路52.3集成电路及元件选择63餓據63.1脉冲发生电路实现方案63.1.1基木原理63.1.2有关参数及计算73.2力U/减/计数器控制电路实现方案73.3自动控制可逆计数器实现方案93.4译码显示单元电路设计实现方案103.4.1译码显示单元电路设计103.4.2译码器

3、74LS48113.4.3显示器LG5011AH123.4.4译码显示电路133.5手动脉冲发生电路实现方案143.6清零功能实现方案153.7总原理图的设计实现方案164Proteus仿真175制版与调试185.1DXP注意事项185.3注意事项195.4调试结果与分析196课设总结20i射舌辛21辨文献:22P賺231设计任务与要求设计一个十进制加/减可逆计数器。要求.•(1)接通电源时电路能够F1启动；(2)外部开关控制清零、启动和暂停等功能，并实现加、减计数，自动加减可逆计算;(3)用数码管显示计数器值。(4)

4、参考元件：74LS00,74LS76,74LS192,74LS48及LED。2设计方案及其比较2.1设计方案这里设计模为10的十进制加/减可逆汁数功能的电路的设汁方案主要为如图2-1所示:2.2设计思路2.2.1手控自动加、减计数器设计思路因为74LS192就已经为10进制计数器，给输入端CPU输入脉冲信号就进行10进制加法计数。给输入端CPD输入脉冲信号就进行10进制减法计算。所以需要解决的问题是如何切换加、减状态切换。经过分析，应该实现如下表2-1的功表2-1自动加、减信号控制脉冲输入端的方式信号M计数方式CPUC

5、PD0加法CLK11减法1CLK这一功能通过一片数据选择器即可实现。2.2.2自控可逆方式计数器设计思路设计自控方式的一种加/减可逆计数顺序如图2-1所示。图2-2自控计数器的计数顺序CLK手动脉冲暂停信号=0»CLK信号控制＞电路冲信号从上述图中可以看出，当加计数到最大值9后自动进行减计数；当减计数到最小值0后自动进行加计数，如此不断循环。所以要解决的关键问题是：电路如何自动产生加/减计数控制信号M。其中的一种设计思路如图2-3所示。124产生的脉冲信图2-2自动控制信号产生电路的设II•思路图2.2.3手动脉冲设计

6、思路当电路不暂停的时候，计数器自动计数。当按下暂停的时候，计数器停止计数。这时可以手动输入脉冲，通过分析可得设计方案图如图2-3所示。CLK手动脉冲值呈暂停由图可以看出当暂停按钮没有按下的时候，输出信号端是由脉冲信号源。当暂停按下去的时候，此时输入信号端不受脉冲信号源的影响，而是由手动脉冲来决定了。当没有按下手动脉冲时，输出信号端为持续高电平。只有按下手动脉冲按钮才能产生低电平。所以通过按动手动按钮就可以实现手动产生脉冲信号了。2.3集成电路及元件选择“脉冲信号产生电路”采用NE555。“加/减计数控制电路”采用一片数

7、据分配器74LS138。“加/减计数控制信号自动产生电路”采用集成D触发器74LS74和集成门电路74LS00、74LS32。集成计数器采用74LS192。“显示译码电路”采用74LS48。LED数码管采用共阴极数码管。3实现方案3.1脉冲发生电路实现方案3.1.1基本原理脉冲发生电路采用555定时器组成的多谐振荡器振荡产生周期为Is的矩形脉冲，从而为计数器提供触发信号。其中，可以通过Rl,R2,C来控制充放电的时间。本实验采用电阻R1（1OOK电阻）、R2（50K电位器方便实际电路中调整波形）、和电容C（10uf）.

8、其仿真图如图3.1所示。C2-10uF!>•Wnt>••U4452oo37RV26555•输出脉冲信号50k图3-1多谐振荡器电路图3.1.2有关参数及计算1、理论数据：多谐振荡器的振荡周期T计算公式为：T=0.693*((R1+2R2)*C1)各参数的值：Rl=