2位10进制加法计数器课程设计

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1、 目 录 第 1 章 前言 1 1.1 摘要 1 1.2 设计目的 . 1 1.3 设计内容及要求 1 第 2 章 设计方案 2 2.1 系统框图 . 2 22 主要芯片功能介绍. 2 2.2.1 四位二进制计数器 74161 介绍 2 2.2.2 七段显示译码器 7448 介绍 . 3 2.3 工作原理 . 4 第 3 章 硬件设计 5 3.1 单元电路设计 5 3.2 总硬件电路图 7 第 4 章 仿真与试验 8 4.1 仿真结果 . 8 4.2 调试中遇到的问题 . 8 第 5 章 结论和体会 9 第 6 章 参考文献 10 二位十进制计数器 1 第第 1 章章 前言前言 1.1 摘要摘

2、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，依靠传感器感应外界信号，传感器

3、在感 应范围内有物体时输出低电位，反之则是高电位。当传感器的感应范围内有物体移过时，传感 器电位由高到低再到高，出现上跳沿。计数器会自动加一，并将在数码管上显示。本十进制加 法计数器有两位七段数码管。可计数 099 个物体，并易于扩展。 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。 1.2 设计设计目的目的 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

4、 设计内容设计内容及要求及要求 1、具有 2 位 10 进制计数功能； 2、利用传感器，不接触计数； 3、每一个物体经过，计数器自动加 1； 4、具有显示功能； 5、并用相关仿真软件对电路进行仿真。 二位十进制计数器 2 第第 2 章章 设计方案设计方案 2.1 系统框图系统框图 图表 2.1 计数器的整体框图 22 主要芯片功能介绍主要芯片功能介绍 2.2.1 四位二进制计数器四位二进制计数器 74161 介绍介绍 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 二位十进制

5、计数器 3 图表 2.3 74161 的功能表 异步清零：当 CR=0 时，不论始终脉冲是否有上升沿用，立即，Q0 = 0 ；Q1 = 0 ；Q2 = 0 ； Q3 = 0 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。 2.2.2 七段显示译码器七段显示译码器 7448 介介绍绍 图 2.4 是 7448 芯片的引脚。2.5 是 7448 芯片的功能表，当接好数码管时显示的结果。 图表 1.

6、4 7448 引脚 二位十进制计数器 4 图表 2.5 七段译码器逻辑功能表 正常译码显示：LT=1，BI/RBO=1 时，对输入的十进制 1 到 15 进行译码，产生七段相对应的七 段显示码。 灭灯：当 RBI=0，而输入端为 0 时，是译码器全灭。当 RBI=1 时才产生 7 显示码。 试灯：LT=0 无论输入怎么样，则七段数码管全亮，所以 LT 用来检测数码管的好坏。 2.3 工作原理工作原理 利用四位 2 制计数器 74161 设计成两位十进制。个位、十位 74161 计数器的 S、M 脚接低 电平，个位 74161 计数器 CP 脚接传感器的输出端口。需要注明的是，本计数器采用异步清零法 实现十进制。个位、十位 74161 计数器的 Q3、Q1相与非，与非门输出端接到 74161 清零端。十 位 74161 计数器 CP 脚接个位与非门的输出端。 ，这样个位，十位都处于计数工作状态。个位计 数器由 Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1010）2时产生进位信号，进位信号接传给个