可预置计数器报告

PAGEPAGE6数字电路系统设计初步—可预置计数器设计设计任务及要求任务：设计一个可预置计数器。要求：最大计数范围是0～9，采用一位LED数码管显示计数值；实际计数范围可通过开关输入预置，当计数达到预置值时停止计数。计数器同时具有复位清零的功能。二、基本原理首先，从10位拨码开关预置一个数（0—9）通过74LS148及其他门电路进行编码，设编码后的4位二进制为A3A2A1A0.然后通过74LS86和74LS32组成的比较器与计数器74LS390出来的4位二进制B3B2B1B0进行比较。若A3A2A1A0>B3B2B1BO,则比较器输出为高电平即逻辑‘1‘使得门控74LS00打开，此时允许计数单脉冲通过，计数器开始对脉冲进行计数，方案设计设计基本思路：参考方案如图1所示。数码管数码管译码驱动器计数器4位数值比较器编码器预置开关0-9门控计数脉冲控制信号图1复位译码驱动、数码管采用74LS48和数码管显示，计数器采用74LS390，4位数值比较器采用74LS86、74LS32完成，编码器采用74LS148和门电路完成。预置开关可用10位拨码开关，计数脉冲采用实验箱上的开关和单脉冲发生器。四、各单元电路设计电路采用不同功能的模块分块来做，整个模块大体可分为三大分块：编码分块、译码分块、比较分块。然后用排线将各个子模块连接起来，各个部分的实现形式如下：1.、编码分块：编码方案一：采用两片74LS148因为一片74LS148只实现对（0-7）的编码,而本电路要求要预置10个数。因此我们采用两片74LS148对（0-9）进行编码。编码部分原理图编码方案二：采用一片74LS148因为一片74LS148只有(0-7)的编码，我们可以在74LS148的输入输出端口加适当的逻辑门进行处理实现对8和9的译码。可预置开关与编码器还有门控合在一起做成一块单独的电路板，编码选择可以使用两片74LS148，也可以使用一片74LS148就达到效果，比较发现使用一片148可以降低成本，故采用方案二，门控电路使用与非门就可以达到所要实现的效果，刚好与编码部分使用的门电路合在一起共用一片74LS00，其合在一起的电路原理图如下：比较分块：比较部分使用74LS86和74LS32即可实现，将编码部分编码出的四位二进制A3A2A1A0与74LS390计数输出的四位二进制B3B2B1B0对应输入74LS48异或门，然后输出连到74LS32或门，反馈出最终结果到门控译码分块：译码和计数部分合在一起做一块电路板，用排针与其他模块连接起来，由于只是十进制，所以74LS390只使用一边就可以了，74LS48是译码驱动，跟数码管连到一起，数码管采用共阴数码管。原理图如下:测试与结果分析测试仪器：万用表、直流稳压电源5V、连续脉冲1Hz。测试方法：测试分两部分：一、先测编码部分，二、后测计数部分。注意上电之前先用万用表直流档测量稳压电源是否达到5V,电源满足要求后，可以上电测试。编码部分：用排线将编码部分输出端A3A2A1A0分别与计数器的B3B2B1B0连接起来，比较部分暂不上电。观察编码部分可以正常预置指定数字。计数部分：用排线将计数的输出端B3B2B1B0接到译码器74LS48，比较部分和编码部分暂不上电。观察计数部分一致。六、体会这次课设的电路基本上是自己设计出来的。虽然花了不少的时间，但是收获真的不小。它使我对课本以及以前学过的知识有了一个更好的总结与理解，也让我知道了，光有理论知识是不够的，要与实践相结合才能完善和丰富理论知识。在设计过程中，对设计方案进行了很多次的修改，虽然也有查阅资料，但更多的是自己的思考。记得在设计编码部分时，花了很长的时间，试了好几个方案，在网上查的资料都很繁琐，且看不懂原理，到最后还是决定自己慢慢想，最终设计出来结果还比较满意的通过本次实验设计，让我对实验原理也有了更多的了解，对数电中常用的芯片功能及设计方法如利用卡诺图等有了更深刻的了解，对设计实验也有了更深切的体会，此次实验基本上都是自己一点一点设计的，从某方面来说，还是很有成就感的。通过此次实验设计，让我对Protel99的使用有了更进一步的了解。在电路板制作方面，打印、钻孔，焊接都是基本功。而打印、钻孔的好坏对焊接的影响很大，这一点我深有体会。由于实验设计是第一次，所以在焊接技术方面还有待于提高。电路板制作完后往往不可能一次就能成功，需要花很长时间去调试。而调试过程有时非常让人头疼，需要用万用表对整个电路进行检测是否有存在虚短、虚焊。虽然调试过程很累，但收获很大。可以增强和锻炼我们的逻辑思维能力

七、参考文献《电子技术基础（数字部分）》主编康华光高等教育出版社《数字电子技术实验指导书》华侨大学信息学院//八附录：PCB板图：元器件清单：74LS002片74LS1481片74LS481片74LS3901片74LS861片74LS321片数码管（共阴）1个电阻1k10个10位拨码开关1个74LS00管脚图74LS148管脚图74LS86资料74LS32资料