10进制加法计数器课程设计.doc

西北师范大学知行学院数字电子实践论文 课题：74ls161组成的十进制加法计数器（置数法）班级：14电本 学号名：于能海指导老师：崔用明目 录第1章 前言11.1 摘要11.2 设计目的11.3 设计内容及要求1第2章 设计方案2221主要芯片功能介绍22.2.1 四位二进制计数器74161介绍232.2 工作原理4第3章 硬件设计53.1 单元电路设计53.2 总硬件电路图7第4章 仿真与试验84.1 仿真结果84.2 调试中遇到的问题8第5章 结论和体会98二位十进制计数器第1章 前言1.1 摘要在数字电路技术的课程中，计数器的功能是记忆脉冲的个数,它是数字系统中应用最广泛的基本时序逻辑构件。计数器在微型计算机系统中的主要作用就是为CPU和I/O设备提供实时时钟，以实现定时中断、定时检测、定时扫描、定时显示等定时控制，或者对外部事件进行计数。一般的微机系统和微机应用系统中均配置了定时器/计数器电路，它既可当作计数器作用，又可当作定时器使用，其基本的工作原理就是减1计数。计数器：CLK输入脉冲是一个非周期事件计数脉冲，当计算单元为零时，OUT输出一个脉冲信号，以示计数完毕。本十进制加法计数器是基于74161芯片而设计的，该十进制加法计数器设计理念是用于工厂流水线上产品计数，自动计数，方便简单。关键词：74ls161计数器IntroductionIn the course of digital circuit technology, the counter memory function is the number of pulses, it is a digital system, the most widely used basic sequential logic components. The main role of the counter in the micro-computer system is to provide real-time clock for the CPU and I / O devices to achieve the timer interrupt, timing detection, scheduled scanning, the timing display timing control, or to count external events. General computer systems and computer application systems are equipped with a timer / counter circuit, it can as a counter action, but also as a timer, the basic working principle is minus 1 count. Counter: CLK input pulse is a non-periodic event count pulses to zero when calculating unit, OUT outputs a pulse signal, to show the count is completed.The decimal addition counter is designed based on the 74161 chip, the low potential sensor senses when to rely on external signals, sensors in an object within the sensing range, otherwise it is a high potential. Within the sensing range of the sensor when an object is moved out of date, sensor potential from high to low and then high, appears on the edge. Counter is automatically incremented and displayed on a digital control. The decimal addition counters have two seven-segment LED. It can count from 0 to 99 objects, and easy to expand.The design concept of decimal addition counter is used to count on a factory assembly line products, automatic counting, convenient and simple.Keywords:74ls161counter1.2 设计目的1、综合运用相关课程中所学到的理论知识去独立完成某一设计课题；2、学习用集成触发器构成计数器的方法；3、进一步熟悉常用芯片和电子器件的类型及特性，并掌握合理选用器件的原则；5、初步了解电路设计、仿真的过程和方法； 4、锻炼分析问题解决问题的能力；1.3 设计内容及要求1、具有10进制计数功能；2、设置外部操作开关；3、计时器为10进制加法计数；4、具有显示功能；5、并用相关仿真软件对电路进行仿第2章 设计方案21主要芯片功能介绍2.2.1 四位二进制计数器74191介绍 图2.2.是74161芯片的逻辑电路图，其也对应了74161芯片的引脚。图2.3是74161芯片的功能表图表 2.2 74ls161逻辑电路图 预置使能加/减控制时钟预置数据输入输出工作模式LDSMCPD0 D1 D2 D3Q0 Q1 Q2 Q30d1 d2 d3 d4d1 d2 d3 d4异步置位11 保持数据保持100 加法计数加法计数101 减法计数减法计数图表 2.3 74161的功能表同步预置：当LD=0时，在时钟脉冲上升沿的作用下，Q0 = d1 ；Q1 = d2 ；Q2 = d3 ； Q3 = d4当使能端LD=0 ：S=0时，计数器计数。锁存：当使能端ENP=0或ENT=0时，计数器禁止计数，为锁存状态。好坏。2.2 工作原理第3章 硬件设计3.1 单元电路设计3.1 十进制计数器电路图 总硬件电路图图表 3.3 总硬件电路图元器件清单：1 、74ls161 一片2 、半导体数码管 一个3 、与非门 一个 二位十进制计数器第4章 仿真与试验4.1 仿真结果图4.1是仿真结果图。本仿真是在protues的仿真环境下进行的。从图中可以清楚的看见整个电路工作原理和工作过程，当加一键按下时实现了加一的功能。4.1电路仿真结果4.2 调试中遇到的问题设计本电路的难点是怎么实现74161的十六制转化为十进制？十六进制的1001到1010的进位就等于9到10的进位，所以要实现十进制的关键是当1001变到1010时能产生一个脉冲信号，该脉冲信号传到下一级的输入端和本级的清零端。初步设计就采集Q3Q1的信号再相“&”，当1001变到1010时输出“1”；可是在当0111到1000时也会产生“1”，这是电路设计时存在的缺陷。为了消