六位十进制计数器

1、河南科技学院新科学院电子课程设计报告题目：6位十进制计数显示器的设计专业班级：电气工程及其自动化116姓 名：左欣卫时 间：2013.05.27 2013.06.5指导教师：王玉萍、徐涛、杜留峰完成日期：2013年6月05日6位十进制计数器任务书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，独立完成系统设计， 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）具备计数数据的锁存功能；（3）采用数码管显示；（4）具备复位清零功能。设计内容（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3）电路仿真；（4）SCH文件生成

2、与打印输出；（5）PCB文件生成与打印输出。编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和电路图，有总结体会。4 .答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。目录12总体设计方 TOC o 1-5 h z 案12.1设计思路12.2总体设计框图13设计原理分析23.1计数电路工作电路23.1.1计数器所用元器件74LS160 23.1.2计数器工作原理33.2译码/锁存/显示电路及工作电路 33.2.1译码/锁存/显示电路所用元器件 43.2.2译码/锁存/显示电路工作原理 43.3总体电路54总结与体会6参考文献76位十进制计数显示器摘 要：利用数字电路技术数出给定时间内所通过的脉冲数并显示计数结

3、果的数字化仪器。电子计数器是其他数字化仪器的基础。在它的输入通道接入各种模-数变换器，再利用相应 的换能器便可制成各种数字化仪器。电子计数器的优点是测量精度高、量程宽、功能多、操 作简单、测量速度快、直接显示数字，而且易于实现测量过程自动化在工业生产和科学实 验中得到广泛应用。本文为完成六位十进制计数显示电路设计的完整过程，该电路是一种具 备锁存复位清零功能的显示电路。具有结构简单。关键词：计数锁存复位74LS160 CD45111引言计数器的计数范围不够广，功能不太完善。在一些要求计数显示的场合需要 较宽的计数范围，随着大规模集成电路的发展，数字技术显示技术也在不断的更 新替换。然而，一些有

4、时也需要一些专用的功能键。六位十进制显示器是一种能 直接用数字显示范围且计数范围为0-999999的脉冲计数仪表，通过技术显示器 将输入脉冲信号转换为对等的四位BCD码，再进入译码器将其转换为其位二进 制数，最后经过驱动电路输入到七段式数字显示器显示十进制数。2总体设计方案2.1设计思路：本设计用74LS160芯片完成计数功能，74HC4511（ BCD-7段锁存器/译码 器驱动器）芯片完成锁存译码功能，将它的输出接数码管完成数码显示。通过 74LS160的RD端接双掷开端接1时正常计数，接地时则清零。本设计用六块74LS160来实现0-999999计数功能。将他们作为输入接入6块74HC45

5、11芯片完成译码和锁存功能再接数码管完成显示功能。由74LS160芯片的RD端完成电路的复位清零功能。2.2总体设计输入脉冲卜框架图 计数电路1译码兼锁存数码显示图16位十进制计数显示器的总体框图图2 仿真图3设计原理分析3.1计数电路工作电路3.1.1计数器所用元器件74LS160本设计计数器所用芯片为74LS160（图2 ）。该芯片P0-P3可以预置数，CP 端为脉冲接入端并由Q0-Q3完成输出（上升沿有效/MR为异步清除输出端（低 电平有效），CEP和CET为片选端，/PE为同步并行置入控制端（低电平有效） 可以完成复位清零功能，在本设计中/PE端接双掷开关接高电平正常计数接低电 平置零

6、。本芯片功能表为表1。85885 It74Ls160管脚图/MR/PECETCEP0XXX异步清零10XX置数清零1111计数11X0保持110X保持表1芯片功能表3.1.2计数电路工作原理本设计为六位十进制计数显示器，计数部分用74LS160实现（计数电路部 分如图3）,脉冲信号首先进入74LS160的CLK端，其Q0和Q3端接入 74HC4511译码。低位芯片的进位端接下一芯片的片选段，完成进位，实现 0-999999的计数功能。每个芯片的异步置零端接一单刀双掷开关，当接高电平 时则计数，接低电平则复位清零功能。3.2译码/锁存/显示电路及工作电路3.2.1译码/锁存/显示电路所用元器件译

7、码显示电路所用原件为74HC4511 （图2）七段显示译码器当输入8421BCD码时，高电平有效，用以驱动共阴极显示器。当输入为1010-1111六个状态时，输出权威低电平，显示器无显示。该集成显示译码器设有三个辅助控 制端LT （灯测试输入）,/BI （灭灯输入）/EL （锁存是能输入），EL接单刀双掷 开关，接入高电平时实现锁存功能，低电平则译码显数。图2 74HC4511译码器十进制数或功 能输入输出字形0E/B0/0TD3D2D1D0abcdefg0011000011111100101100010110000120110010110110123011001111110013401101

8、0001100114501101011011011560110110001111167011011111100007801110001111111890111001111101191001110100000000熄 灭1101110110000000熄 灭1201111000000000熄 灭1301111010000000熄 灭1401111100000000熄 灭1501111110000000熄 灭灯测试XX0XXXX11111118灭灯X01XXXX0000000熄 灭锁存111XXXX*74HC4511的功能表3.2.2译码/锁存/显示电路工作原理在本设计中所有74HC4511七段显

9、示译码器/LT和/BL直接接高电平，EL端接低电平时正常 译码显数，接高电平时实现锁存功能。ABCD端分别接74LS160的Q0-Q3 （图3）完成接收信 号功能并由七段显示器直接显示。b4511BD 5V 图3 译码、锁存器3.3整体电路（1）整体电路由输入脉冲，计数电路，译码锁存电路和数码显示组成。（2）其中计数电路中K1开关接高电平正常计数，接低电平可复位置零。（3）其中译码锁存电路K2开关接低电平则正常显数，接高电平实现锁存功能。措K3D匕iJ1A 12:L24U1!1; 1|-| PLi15|1实习总结：经过这次的实习，我发现我在仿真电路中有诸多不足，我做的是六位十进制计数 器，拿到

10、课题题目是时候，我认为很简单，因为在不久之前的模拟电子实验中， 我们刚用74LS93做计数器，74Ls47做译码器做的030的计数器。然后我就 着手用原来实验的器件做这个实验，虽然在上次实验中，我做的时候很快就做完 了，但是在一些细节方面我还是没有真正的弄清楚，例如管脚的排列，使能端的 位置，数码管共阴共阳的判断.在这次课程设计实习中我明显的发现了自己的 缺点和不足.课程设计实习中最重要的是设计，而我在开始的时候照搬课本而 已，所以，即使出现问题我也没办法直接找到问题之所在.所以在设计的第三 天，我才发现74ls47是不具备锁存功能的.所以，方向永远比行动更重要。 此六位十进制计数器的设计简单

11、易懂。主要有计数电路，译码显示电路，锁存电 路。数字计数器是我们平时的实验中经常使用的，本设计主要是为了增加计数器 范围。虽然在学识数电，这些只是我们都有涉猎，但是没有应用到实践中去，只 是停留在理论阶段。实习给了我这次实践的机会，是我随学的理论得到了应用， 同时也巩固了所学的理论知识，通过这次实习，我也发现了自己的许多不足，理 论学习知识不扎实。平时也很少付诸实践，特别是平时很少接触芯片方面的知识， 导致我在这次实践中遇到了各种难题。通过一个星期的努力，重于完成了这次设 计。因为知识的欠缺以及准备不充分，设计的电路过于繁杂。这一切都是我认识 到理论和实践的差别。许多知识我们不但要单纯的理论分析，还要付诸实践。只 有在实践中才能将已经学会的知识记得更加牢固和运用的更加熟练。通过这次实 践，不单我对课本的理解更加深刻，在芯片查找，软件运用方面的知识也有很大 程度的提升。最后感谢老师和同学们给了我这次学习实践的机会。参考文献：1阎石.数字电子技术基础.高等教育出版社.第五版2童