電路課程設計---自動循環(huán)計數(shù)器

1、<p>　　數(shù)字電子技術(shù)課程設計</p><p><b>　　——自動循環(huán)計數(shù)器</b></p><p><b>　　學院</b></p><p><b>　　專業(yè)</b></p><p>　　成員 </p><p&g

2、t;<b>　　一、設計任務：</b></p><p>　　1. 用集成計數(shù)器實行3～9自動循環(huán)計數(shù)。</p><p>　　2. 電路能實現(xiàn)3～9加法和3～9減法循環(huán)計數(shù)。</p><p>　　3. 輸出用數(shù)碼顯示。</p><p>　　二、總體設計思想： </p><p>　　根據(jù)題目要求

3、，系統(tǒng)可以劃分為以下幾個部分，基本思想如下：</p><p>　　1、電源部分，由它向整個系統(tǒng)提供+5V電源。</p><p>　　2、單脈沖產(chǎn)生部分：功能是由它產(chǎn)生單個脈沖，為循環(huán)計數(shù)部分提供計數(shù)脈沖。</p><p>　　3、譯碼顯示電路部分：計數(shù)器輸出結(jié)果的數(shù)字顯示。</p><p>　　4、加/減控制電路部分：實現(xiàn)加或減循環(huán)計數(shù)功能由

4、控制部分完成。</p><p>　　5、可逆計數(shù)器部分：完成3~9的可逆加或減循環(huán)計數(shù)。</p><p>　　系統(tǒng)設計方框圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 3~9加/減可逆自動循環(huán)計數(shù)器系統(tǒng)設計方框圖</p><p>　　三、各個單元邏輯電路及其工作原理</p><p>　　3.1、譯碼顯示電路：<

5、/p><p><b>　　1、方案論證</b></p><p>　　方案一：采用74LS47 TTL BCD—7段高電平有效譯碼/驅(qū)動器，數(shù)碼管需選用共陽極數(shù)碼管。</p><p>　　方案二：采用DCD-HEX——4段數(shù)碼管，不需要譯碼器就能直接顯示出結(jié)果。</p><p>　　確定方案：采用DCD-HEX——4段數(shù)碼管。

6、</p><p>　　2、譯碼顯示電路的設計</p><p>　　3.2、加/減控制電路</p><p><b>　　1、方案論證</b></p><p>　　方案一：74LS190 TTL BCD同步加/減計數(shù)器。</p><p>　　方案二：74LS192 TTL 可預置BCD雙時鐘可逆計數(shù)器

7、。</p><p>　　確定方案：經(jīng)過比較，結(jié)合系統(tǒng)要求，決定采用方案一。</p><p>　　2、控制部分及循環(huán)加減計數(shù)部分的設計</p><p>　　同步十進制可逆計數(shù)器CT74LS192，邏輯功能示意圖見圖4。</p><p><b>　　邏輯功能示意圖： </b></p><p>　　拐角

8、3,2,6,7：數(shù)據(jù)輸入端 拐角15,1,10,9：數(shù)據(jù)輸出端</p><p>　　拐角12,13：懸空 拐角11：控制置數(shù)端</p><p>　　拐角14：清零端 拐角4,5：雙時鐘</p><p>　　圖2 邏輯功能示意圖

9、 </p><p>　　3、74LS192功能表：</p><p>　　注：拐角14：CR 拐角11：/LD</p><p>　　表1 74LS192功能表</p><p>　　4、74LS192主要邏輯功能：</p><p>　?。?）異步置數(shù)：CR=0,/LD=0, QA QB QC QD= A

10、 B C D</p><p>　　（2）加計數(shù)：CR=0,/LD=1, CPu=CP, CPd=1, QA QB QC QD按加法計數(shù)</p><p>　?。?）減計數(shù)：CR=0,/LD=1, CPu=1, CPd=CP, QA QB QC QD按減法計數(shù)</p><p>　　5、課程設計答辯完后，發(fā)現(xiàn)用74LS190來實現(xiàn)更為簡便，于是又重新設計，

11、采用方案一，具體操作如下：</p><p>　?。?）集成十進制同步加／減計數(shù)器CT74LS190，邏輯功能示意圖見圖5。</p><p>　　圖3 邏輯功能示意圖</p><p>　?。?）74LS190功能表見表2</p><p>　　表2 74LS190功能表</p><p><b>　　

12、⑶ 主要邏輯功能。</b></p><p>　　方案確定：采用方案二，只需再加一個JK觸發(fā)器控制74LS190加減計數(shù)翻轉(zhuǎn)就可以了。</p><p><b>　　四、系統(tǒng)邏輯框圖</b></p><p>　　74LS192加法計數(shù)：</p><p>　　74LS192減法計數(shù)：</p><

13、p>　　74LS190計數(shù)器</p><p>　　五、 總體電路設計圖：</p><p>　　1、74Ls190:</p><p><b>　　2、工作原理：</b></p><p>　　由單脈沖產(chǎn)生單元產(chǎn)生的計數(shù)脈沖送至74LS190的CP端，做加法時，190的D/端需接地，通過手動開關(guān)J2就實現(xiàn)加減法運算。當J

14、2接上邊的開關(guān)時實現(xiàn)加法計數(shù)，調(diào)節(jié)輸入端置3，當加過9時，在CC/CR端將發(fā)出一個進位正脈沖，9再加1按照題目要求應該變成3，通過輸出端、四個非門以及與非門得到0，然后低電平輸入JK觸發(fā)器，因為JK都是高電平，根據(jù)JK觸發(fā)器的功能表，輸出翻轉(zhuǎn)，置數(shù)端置3然后重新循環(huán)；同理做減法時，輸入端置9，當達到3時，置數(shù)端置9。</p><p>　　五、 仿真電路安裝、調(diào)試測試結(jié)果，出現(xiàn)的問題、原因及解決方法</p&g

15、t;<p>　　在安裝調(diào)試過程中，遇到了一定的問題，具體如下：</p><p>　　1、因為加減法運算剛開始置數(shù)不一樣，所以我們經(jīng)過考慮，用開關(guān)來控制輸入端的數(shù)據(jù)；</p><p>　　2、該電路運用不熟悉，導致花很長時間去尋找各種原件；</p><p>　　3、通電檢查，通電后做加法時，數(shù)碼管有反應，但顯示數(shù)據(jù)不正確，懷疑是電源或接地有誤，經(jīng)查果然如

16、此，經(jīng)重新調(diào)整，故障排除。</p><p>　　六、 總結(jié)設計電路的特點和方案的優(yōu)缺點</p><p>　　本方案設計電路的特點是，除了滿足題目要求的指標外，還補充了電源設計。</p><p>　　優(yōu)點：電路設計比較簡明，易于實現(xiàn)。</p><p>　　缺點：此電路的實現(xiàn)與設計要求有一定差距，以后再遇到設計問題，會從多個角度去考慮。</

17、p><p><b>　　八、 收獲、體會</b></p><p>　　通過這次課程設計，是我收獲很大；初步掌握電子電路的計算，掌握了一點數(shù)字電路的一般設計方法，具備初步的電路設計能力。同時學會了如何通過網(wǎng)絡資源、書刊、教材及相關(guān)的專用手冊等來查閱所需資料。熟悉了常用電子器件的類型和特性并初步學會了怎樣合理地選用。初步掌握了普通電子電路的安裝、布線、調(diào)試等基本技能。提高了綜

18、合運用所學的理論知識來獨立分析和解決問題的能力。進一步熟悉了電子儀器的正確使用方法。學會了如何撰寫課程設計總結(jié)報告。培養(yǎng)自己嚴謹、認真的科學態(tài)度和踏實細致的工作作風。</p><p>　　整個設計過程從一開始不知所云到現(xiàn)在能動手設計和安裝、調(diào)試，遇到了不少的困難，但是通過老師的精心指導和自己的刻苦努力，都一一克服了，是我深深體會到，要想將來成為一名國家的合格建設者和棟梁，需要腳踏實地，刻苦學習、努力鉆研、勇攀高峰

19、，同時也從中體會到了成功的快樂，在這里，我要向辛苦耕耘的老師說一聲：老師您辛苦了，非常感謝您-----敬愛的老師！</p><p><b>　　九、參考文獻</b></p><p>　　[1]《中國集成電路大全》TTL集成電路 國防工業(yè)出版社，1985</p><p>　　[2]《實用電子電路手冊》北京：高等教育出版社，1991</p&g