数电课设特殊规律计数器.docx
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数电课设特殊规律计数器
等级:
课程设计
课程名称
数字电子技术
课题名称
特殊规律计数器
专业
电子信息
班级
学号
姓名
指导老师
郭照南
2016年9月23日
电气信息学院
课程设计任务书
课题名称
特殊规律计数器
姓名
专业
班级
指导老师
郭照南
课程设计时间
3-4周
一、任务及要求
课程设计任务采用中小规模集成电路（由指导老师安排）完成。
具体要求如下：
（1）以半导体数码管作为计数显示器，它能自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列）和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1（音乐符号数列），然后又依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列……如此周而复始，不断循环。
（2）打开电源时，控制器可自动清零，从接通电源时刻起，数码管最先显示出自然数列的0，再显示出1，然后按上述规律变化。
（3）每个数字的显示时间基本相等。
二、进度安排
第一周：
周一：
布置任务，查找资料
周二～周三：
设计系统方案，仿真
周四～周日：
硬件安装与调试
第二周：
周一～周二：
硬件安装与调试。
周三：
结果验收
周四：
结果验收；撰写报告，答辩
周五：
资料整理
三、参考资料
1、《电子技术与EDA技术课程设计》郭照南主编
2、《电子技术课程设计指导》彭介华主编
3、《电子线路设计、实验、测试》谢自美主编
目录
一、计数器的简单介绍3
1.二进制计数器3
2.二进制计数器的分类3
3.74LS1383
二、设计方案4
1.设计系统的的基本思路和原理框图4
2.原理框图4
三、单元电路分总析5
1.计数模块5
2.控制模块5
3.显示模块5
四、系统测试6
1.系统仿真图6
五、电路的安装与调试7
1.安装：
7
2.调试：
7
六、原件清单：
7
七、总结8
一、计数器的简单介绍
1.二进制计数器
计数器是数字系统中用得较多的基本逻辑器件。
它不仅能记录输入时钟脉冲的个数，还可以实现分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列等。
2.二进制计数器的分类
按计数进制可分为二进制计数器、十进制计数器、任意进制计数器；按数字的变化规律可分为加法计数器、减法计数器、加/减计数器。
按计数器中触发器翻转是否同部分可以为异步计数器和同步计数器。
本次调试将用到74LS138，下面简单介绍一下138
3.74LS138
74LS138为3线-8线译码器，共有两种结构型式。
工作原理：
当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端（（/E2））和（/E3））为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。
比如：
A2A1A0=110时，则Y6输出端输出低电平信号。
二、设计方案
1.设计系统的的基本思路和原理框图
用4片160实现四种不规律计数循环，用一片160和一片138实现连接置零或清零进行控制每一次计数单独进行用4个4输入或门接4个置数的160的输出端再接4输入数码管进行每次计数的显示。
自然数列直接计数。
基数列的二进制数为00010011010101111001，当没有低位时为000001010011100则当第二块160输出接数码管的低位始终接高电平即可实现1.3.5.7.9计数。
偶数列的二进制数为00000010010001101000，当没有低位时二进制数为000001010011100则第三块160输出接数码管的低位始终接低电平即可实现0.204.6.8计数。
音乐符号数列的二进制数为000000010010001101000101011100000001计数当没有高位时二进制数为0000001010011100101111000001
则第四片160输出接数码管高位端始终接0即可实现0.1.2.3.4.5.6.7.0.1计数。
2.原理框图
控制电路
自然数列奇数列偶数列音乐符号数列
三、单元电路分总析
电路可划分为三个子模块电路分别为计数.控制计数电路.显示计数。
1.计数模块：
四个计数器分别对应四种计数方式进行计数。
如图1：
图1
2.控制模块：
利用74LS160计数器产生的二进制码传到数据选择器上，为数据选择器提供地址码，进而选择出正确的二进制码作为输出如图2：
图2
3.显示模块：
用四输入或门实现每一个计数器的单独显示互不干扰.如图3：
图3
四、系统测试
1.系统仿真图
如图4：
图4
仿真结果：
电路可实现四种计数循环
五、电路的安装与调试
1.安装：
先接好控制电路138和160芯片调试好接一个脉冲给160进行计数使其译码输出分别控制四片160的计数，再接前两位输出给一个数码管如出现0.1.2.3则进行下一步调试。
用一个四输入数码管接四个输出端如分别显示1.2.4.8.则可实现对160计数的单独控制接好四片160输出接四输入或门对于后三种特殊计数方式来说基数列的低位要始终接高电平，如果直接给或门则会对其他计数方式有影响只能是第二片工作是才能接高电平其他时间只能接低电平控制第二片的清零端在其工作是为高电平可以接到此处实现低位为高电平的要求。
2.调试：
分块调试是把总体电路按功能分成若干个模块，对每个模块分别进行调试。
模块的调试顺序按信号的流向，一块一块地进行，逐步扩大调试范围，最后完成总调。
即按信号流向组装一模块就调试一模块，然后再继续组装其他模块。
先调试138和控制端的160，测试成功后在连接计数的模块即可。
六、原件清单：
导线
若干
数电试验箱
一个
四输入数码管
一个
74LS04六非门
一片
74LS32四2输入或门
五片
74LS1383/8线译码器
一片
74LS160十进制计数器
五片
7、总结
课设刚开始的时候，感觉挺难的，根本没什么头绪，不知道从哪开始做起，甚至连软件都没能掌握它的使用方法，所以做的时候感到很头疼，不过在不懂的时候就会去问同课题的同学，当慢慢设计出来仿真电路的时候，也就发现并不是想象中的那么复杂，所以也就有了设计的劲头。
其实就是将理论运用到了实际中，我觉得只要了解实验的器件以及功能和作用的话，感觉要完成这次的课设并不是很难，当然也需要一些实践能力咯，所以呢通过这次课设，也确实提升了自己的动手能力，也更加深入了解了一些元器件和实验设备以及一些软件的特点及其作用和应用范围，总的来说收获还是不错的。
电子技术课程设计评分标准
环节
项目
评价
优
良
中
及格
不及格
实践环节（70%）
设计方案合理性与创造性
软件仿真完成情况
硬件调试完成情况
答辩情况
任务完成情况
独立工作能力
出勤情况
设计报告（30%）
设计报告内容完整、规范，图纸正确、清晰，设计步骤规范、正确，设计结果可行。
综合评价
课程设计成绩评定为：
□优□良□中□及格□不及格
指导老师签名：
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日期：
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