6位十进制计数器

1、目 录1引言 12总体设计方案 12.1设计思路 12.2总体设计框图 13设计组成及原理分析 23.1计数电路工作原理与分析 23.1.1计数电路所用元器件 2计数电路工作原理 23.2锁存电路及原理 33.2.1锁存电路所用元器件 3锁存电路工作原理 33.3译码显示电路及工作原理 43.3.1译码显示电路所用元器件 43.3.2 译码显示电路工作原理 44电路仿真结果 65总结与体会 6参考文献 7 6位十进制记数显示电路摘要：此次设计完成采用数码管显示，并且具有计数数据锁存和清零功能的6位十进制计数显示器。关键词：计数锁存显示 1 引言随着芯片应用的日益推广,芯片的种类也越来越多,计数

2、功能的芯片种类也是多种多样.常见的有液晶显示计时器,石英电子计时器,电磁计时器.本设计是用常见的简单芯片组合成一个6位十进制的计数器,可以对0-999999之间的任何一个数进行计数,并且具有手动锁存功能和清零功能.74LS47 是BCD-7段译码器/驱动器, 是数字集成电路，用于将BCD码转化成数码块中的数字，然后我们就能看到从0-9的数字。74LS90是异步二五十进制加法计数器，它既可以作二进制加法计数器，又可以作五进制和十进制加法计数器。74LS373是常用的地址锁存器芯片，它实质是一个是带三态缓冲输出的8D触发器，在单片机系统中为了扩展外部存储器，通常需要一块74LS373芯片。2 总体

3、设计方案本设计以74LS90芯片作为计数芯片，用74LS373芯片实现锁存功能，并用74LS48芯片作为译码显示器件。2.1 设计思路 设计中从外部输入信号,用74LS90实现计数功能,通过8D锁存器传输给7段译码管74LS48接一显示器来显示计数.设计中准备用6块74LS90来计数.芯片的一个脉冲输入端CP1接芯片的Q0端实现自主计数,第一级进位输出接到第二级的脉冲输入端CP0以实现进位,既当第一位产生进位信号时第二级才开始计数,依次类推以实现6位十进制计数功能.其中8D锁存器接一手动开关实现锁存功能,74LS90接一开关实现手动清零的功能。2.2 总体设计框图设计流程图如图1所示:信号输入

4、清零控制芯片记数进位输出译码显示译码驱动锁存控制数据锁存 图1 设计流程图3 设计原理分析3.1计数电路工作原理与分析计数电路所用元器件十进制计数器74LS90六块 ，开关一个。计数电路工作原理本设计为6位十进制计数显示器，计数部分用十进制计数器74LS90实现，第一个CLK0接脉冲输入信号，CLK1接Q0实现自主计数功能，下一级的CLK0接上一级的进位信号输出，当产生进位信号时，开始计数，以此实现6位十进制计数。MS1，MS2，MR1，MR2为使能端，当MS1，MS2，MR1为高电平，MR2为低电平时实现清零功能。MS1，MS2，MR1，MR2同时为低时实现计数功能。CLKO接脉冲信号，CL

5、K1接Q0实现自主计数，Q为进位信号输出端。74LS90管脚排列图如图2所示:图2图2 74LS90管脚排列图74LS90的功能表如表1所示:表174LS90的功能表复位/设置/输入输出MS1MS2MR1MR2Q3Q2Q1Q0HHHLLLLLHHXLLLLLXXHHHLLHLXLX计数LXXLXLXLXLLX注释：H表示高电平，L表示低电平，X表示任意电平。计数部分原理图如图3所示: 图3 计数部分原理图3.2锁存电路及原理锁存电路所用元器件8D锁存器74LS373三块，开关一个。锁存电路工作原理锁存部分用8D锁存器74LS373实现，当74LS373的CP端为高电平时完成正常的输出，当为低电

6、平时输出低电平到来前的一个高电平时的状态，并暂停显示，实现锁存功能，同理CP端可以通过开关来手动控制输入高低电平。正常工作时/OE接低电平，LE端即为CP端，LE为高电平时正常计数，LE为低电平时实现锁存功能。74LS373管脚排列图如图4所示:图4 74LS373管脚排列图74LS373功能表如表2所示:表274LS373功能表/OC C D Q L H H H L H L L L L X Q0 H X X Z(高阻)注释：H表示高电平，L表示低电平，Z表示高阻状态。3.3译码显示电路及工作原理译码显示电路所用元器件七段数码管74LS48六块译码显示电路工作原理锁存部分用8D锁存器74LS3

7、73实现，当74LS373的LE端为高电平时完成正常的输出，当为低电平时输出低电平到来前的一个高电平时的状态，并暂停显示，实现锁存功能，同理LE端可以通过开关来手动控制输入高低电平。/OE端为使能端，有效电平为低电平，LE为脉冲输入端，当接低电平时可以锁存数据。D为输入端口，Q为输出端口，驱动显示部分为74LS48七段数码管，正常工作时/BI，/LT，/RBI端接高电平。锁存译码原理图如图5所示:图5锁存译码原理图总电路工作原理：计数功能由74LS90实现，每块控制一个译码显示器，前一个的进位输出接后一位的脉冲输入端CLK0，当前面进位的时候下一位开始计数，以此实现6位计数功能，使能端设置一开

8、关实现手动清零，输出中间经过8D锁存器实现锁存功能，设置开关以实现手动控制，锁存器后接7段数码显示管74LS48，74LS48接显示器来显示计数。前面开关实现手动清零功能，接上时候MS1，MS2，MR1高电平，MR2低电平清零，接下的时候MS1，MS2，MR1，MR2都接低电平，实现计数功能。后面开关控制锁存功能，接下的时候LE低电平实现锁存功能。该电路即可实现0-999999的计数功能，并可实现手动清零和锁存功能，悬空的端口表示低电平。总体设计原理图如图6所示:图6 总体设计原理图4 电路仿真结果电路仿真结果如表3所示：表3电路仿真结果输入脉冲数数码管显示数字S6S5S4S3S2S10000

9、00010000012000002.90000091000001011000011.99000099100000100101000101.99999899999899999999999910000000000001000001000001.注：S1，S2，S3，S4，S5，S6分别为六个七段数码管的显示数据。5 总结与体会本次课程设计主要是让我们了解芯片的使用功能和自己对电路的认识和以及连接方式，电路的设计和一些东西例如锁存和开关的灵活运用，此次课程设计意在让我们学到更多的知识，增加我们的动手能力和思考能力，以及对电路的审查能力和调试能力，对错误的审查和改正。通过这次课程设计，是我了解了更多的

10、知识，更好的知道了几种芯片的工作原理，也使我明白了只有通过自己的动手菜会知道一件工作的难易程度，看起来很简单的一个设计却耗费了很多天才将设计要求做好，一些学过的芯片看起来很容易掌握，可是确实操作起来却不是那么的容易，经过反复的尝试和试验才最终连接好电路，通过和队友的配合设计也知道了配合的重要性，个人都会有自己独特的见解和知识，我在数电方面比较薄弱，在和队友王帅同学的讨论中，我学到了更多的知识，比如一些管脚的连接方式和一写功能的设置，开关的添加的等等，也知道了遇到难题要多想，自己想到的知识掌握的比较扎实。也知道了勤思考，多动手的重要性。总而言之，在这次课程设计中我学到了很多知识，也加深了知识的掌

11、握和动手能力的增强，学到了很多，也懂得了很多。6 参考文献1 南新志,刘计训.数字电路实验教程(第三版)M.山东:山东大学出版社，1996.32362 康光华,邹寿斌等.电子技术基础 数字部分(第五版)M.北京:高等教育出版社，2006.2902973 方大千,朱丽宁.电子控制装置制作入门(第四版)M.武汉:国防工业出版社，1999.78894 高有堂.电子电路设计制版与仿真M.郑州:郑州大学出版社，2005.50605 王振红.综合电子设计与实践M.北京:清华大学出版社，2005.115125河南科技学院机电学院电子课程设计报告题目：6位十进制计数显示器专业班级：电气工程及其自动化061姓名： 李宁 时 间：2008.06.16 2008.06.29指导教师： 苗青林 宋长源 田熙燕 完成日期：2008年06月 29日6位十进制计数显示器设计任务书1设计目的与要求设计6位十进制计数显示器电路，要认真并准确地理解有关要求，立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：（1）能够实现0-999999的计数并显示；（2