數(shù)電課設(shè)(二)要點(diǎn)

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1、方 楮＞金電蔡晶也太劈，改孝稅 課程設(shè)計(jì)（論文） 課程名稱： 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 題 目： 彩燈循環(huán)控制器的設(shè)計(jì) 院（系）： 信息與控制工程系 專業(yè)班級(jí)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 姓 名： **** 學(xué) 號(hào): 201206030227 指導(dǎo)教師： *** 2015年1月9日 西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院 《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 專業(yè)班級(jí)：電子信息科學(xué)與技術(shù) 1202級(jí)學(xué)生 學(xué)生姓名： 二 指導(dǎo)教師（簽名） 、一課程設(shè)丁 （論文）題目 設(shè)計(jì)任意模值的計(jì)數(shù)器 二、本次課程設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)達(dá)到的目的 任意模值的計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)，并仿真實(shí)現(xiàn)。 三、本次課程設(shè)計(jì)（

2、論文）任務(wù)的主要內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)― 參數(shù)、設(shè)計(jì)要求等） 用74LS160實(shí)現(xiàn)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并用邏輯分析儀觀測(cè)輸出、進(jìn)位輸出 和時(shí)鐘脈沖。（A組采用異步級(jí)聯(lián)構(gòu)成模100計(jì)數(shù)器，再用清0法實(shí)現(xiàn)；B 組采用采用同步級(jí)聯(lián)構(gòu)成模100計(jì)數(shù)器，再用清0法實(shí)現(xiàn)；C組采用大模 分解法，用清0法實(shí)現(xiàn)。） 四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)： 1 .楊頌華，:毛官等.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].西安電子科技大學(xué)出版社， 2009. 2 .尹勇，李林凌.Multisim 電路仿真入門與進(jìn)階[M].北京：清華大學(xué)出 版社，2005. 3 .黃智偉，李傳琪等.基于Multisim 2001的電子電路計(jì)

3、算機(jī)仿真設(shè)計(jì)與分 析[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004. 4 .王澤保，趙博.數(shù)字電路典型實(shí)驗(yàn)范例剖析[M].北京：人民郵電出版社, 2004. 五、審核批準(zhǔn)意見 教研室主任（簽字） 域 田金也曩利也支劈率然考晚 課程設(shè)計(jì)（論文）用紙 摘要 要獲得N進(jìn)制計(jì)數(shù)器，常用的方法有兩種：一是用時(shí)鐘觸發(fā)器和門電路來 設(shè)計(jì)：二是用集成計(jì)數(shù)器來構(gòu)成。當(dāng)要得到一些進(jìn)制數(shù)大的計(jì)數(shù)器時(shí)，用時(shí)鐘觸發(fā)器 和門電路來實(shí)現(xiàn)就顯的很復(fù)雜。我們就可以用集成計(jì)數(shù)器來構(gòu)成，當(dāng)然集成計(jì) 數(shù)器是廠家已定型的產(chǎn)品，其函數(shù)關(guān)系已被固化在芯片中，狀態(tài)分配以及編碼 我們自己是不可以更改的，而且多為純自然態(tài)序編碼，因而利用清零

4、端或置數(shù) 控制端，讓電路跳過某些狀態(tài)而得 N進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。 關(guān)鍵詞：時(shí)鐘觸發(fā)器，集成計(jì)數(shù)器 1 嫁 田金立曩副也夫瞥申然學(xué)晚 課程設(shè)計(jì)（論文）用紙 目 錄 1摘要 第 1頁 2設(shè)計(jì)任務(wù) 第 2頁 3設(shè)計(jì)方案 第 2頁 4 .整體電路圖的仿真測(cè)試及性能檢測(cè) 第8頁 5 .收獲與心得 第11頁 6 .參考書目 第12頁 # ⑨ 中金立曩制也支劈率然考晚 課程設(shè)計(jì)（論文）用紙 第一部分 設(shè)計(jì)任務(wù) :1.0、設(shè)計(jì)題目 I 設(shè)計(jì)任意模值的計(jì)數(shù)器 I 1.1設(shè)計(jì)要求 I 任意模值的計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)，并仿真實(shí)現(xiàn)。 | 1.2、題目分析 ; 要實(shí)現(xiàn)60進(jìn)

5、制的計(jì)數(shù)器，單用一片計(jì)數(shù)器無法實(shí)現(xiàn)，我們可以利用級(jí)聯(lián)方 | 式獲得大容量N進(jìn)制計(jì)數(shù)器，60進(jìn)制的計(jì)數(shù)器就可以由六進(jìn)制和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 ： 級(jí)聯(lián)起來構(gòu)成。 | 第二部分 設(shè)計(jì)方案 1）概述： ； 1.每隔1s,計(jì)數(shù)器增1;能以數(shù)字形式顯示時(shí)間。 : 2.當(dāng)定時(shí)器遞增到59時(shí)，定時(shí)器會(huì)自動(dòng)返回到00顯示，然后繼續(xù)計(jì)時(shí)。整個(gè) 二 ;計(jì)數(shù)過程中，X1即發(fā)光燈會(huì)顯示進(jìn)位信號(hào)。 j 3.本設(shè)計(jì)主要設(shè)備是兩個(gè)74LS160同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并且由 0.05 HZ , 5V電 ，源供給。 2）、設(shè)計(jì)方案框圖 ： 使用0.05KHZ時(shí)鐘信號(hào)作為計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖。根據(jù)設(shè)計(jì)基理可知，計(jì)數(shù) j

6、 器初值為00,按遞增方式計(jì)數(shù)，增到59時(shí)，再自動(dòng)返回到00。此電路可以作 : 為簡(jiǎn)易數(shù)字時(shí)鐘的分鐘顯示。下圖為 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器的總體框圖。 圖1系統(tǒng)總體框圖 第三部分 電路設(shè)計(jì) 3.1 74LS160 簡(jiǎn)介 74LS160特點(diǎn)：1用于快速計(jì)數(shù)的內(nèi)部超前進(jìn)位；2用于n位級(jí)聯(lián)的進(jìn)位輸 出；3同步可編程序；4有置數(shù)控制線；5二極管箝位輸入；6直接清零；7同步 計(jì)數(shù)。 說明：這種同步可預(yù)置十進(jìn)計(jì)數(shù)器是由四個(gè) D型觸發(fā)器和若干個(gè)門電路構(gòu) 成，內(nèi)部有超前進(jìn)位，具有計(jì)數(shù)、置數(shù)、禁止、直接（異步）清零等功能。對(duì) 所有觸發(fā)器同時(shí)加上時(shí)鐘，使得當(dāng)計(jì)數(shù)使能輸入和內(nèi)部門發(fā)出指令時(shí)輸出變化 彼此協(xié)

7、調(diào)一致而實(shí)現(xiàn)同步工作。這種工作方式消除了非同步（脈沖時(shí)鐘）計(jì)數(shù) 器中常有的輸出計(jì)數(shù)尖峰。緩沖時(shí)鐘輸入將在時(shí)鐘輸入上升沿觸發(fā)四個(gè)觸發(fā)器。 消除是異步的（直接清零），不管時(shí)鐘輸入、置數(shù)輸入、使能輸入為何電平，清 除輸入端的低電平把所有四個(gè)觸發(fā)器的輸出直接置為低電平。超前進(jìn)位電路無 須另加門，即可級(jí)聯(lián)出n位同步應(yīng)用的計(jì)數(shù)器。它是借助于兩個(gè)計(jì)數(shù)使能輸入 和一個(gè)動(dòng)態(tài)進(jìn)位輸出來實(shí)現(xiàn)的。兩個(gè)計(jì)數(shù)使能輸入（EN所口 ENT計(jì)數(shù)時(shí)必須是 高電平，且輸入ENT必須正反饋，以便使能動(dòng)態(tài)進(jìn)位輸出。因而被使能的動(dòng)態(tài) # ③ 中金也曩利也支劈率緯學(xué)晚 課程設(shè)計(jì)（論文）用紙 進(jìn)位輸出將產(chǎn)生一個(gè)高電平輸出脈沖

8、， 其寬度近似等于QA俞出高電平。此高電 平溢出進(jìn)位脈沖可用來使能其后的各個(gè)串聯(lián)級(jí)。使能 ENP和ENT俞入的跳變不 受時(shí)鐘輸入的影響。電路有全獨(dú)立的時(shí)鐘電路。改變工作模式的控制輸入（使 能ENP ENTIH青零）縱使發(fā)生變化，直到時(shí)鐘發(fā)生為止，都沒有什么影響。計(jì) 數(shù)器的功能（不管使能、不使能、置數(shù)或計(jì)數(shù)）完全由穩(wěn)態(tài)建立時(shí)間和保持時(shí) 問所要求的條件來決定。 1）電路本電路采用74LS160作為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它是一個(gè)具有異步清零、同步 置數(shù)、可以保持狀態(tài)不變的十進(jìn)制上升沿計(jì)數(shù)器。功能表如下 表1十進(jìn)制計(jì)數(shù)器功能表 CP RD LD EP ET 工作狀態(tài) X 0 X X

9、 直彎 1 1 0 X X 預(yù)置數(shù) X 1 1 0 1 保持 X 1 1 X 0 保持 t 1 1 1 1 計(jì)數(shù) 2）連接方式 進(jìn)十脈 十 <鐘 量時(shí) 數(shù)的 譯資顯示 ET QO QL Q2 Q3 C EP 74LS160 5 CF DO DI D2 D3 RD 時(shí)鐘脈沖 +進(jìn)制計(jì)數(shù)器（個(gè)位） 圖2十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（個(gè)位） 5 ⑨ 中金立曩利也夫劈申然考晚 課程設(shè)計(jì)（論文）用紙 7 3.2、 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（十位） 譯碼顯示 ET QO QI Q2 03 3.3、 3.4、 3.5、

10、株豺髓信號(hào)-HCP DO 時(shí)鐘脈沖電路 置數(shù)電路 進(jìn)位電路 74LS160 DI D2 D3 圖3十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（十位） 十進(jìn) （下位）豚沖輸入 接地 VI 300 Hz 10 V 圖4時(shí)鐘脈沖電路 譯碼顯示 圖5置數(shù)電路 1十位嚎 器的LD ,端 Q0 Q1 C LD RD 一慧 地 中金也曩副也支劈率緯手晚 課程設(shè)計(jì)（論文）用紙 譯弱顯示

11、譯擔(dān)顯示 圖7譯碼顯示電路圖 3.7、選定儀器列表 儀器名稱 型號(hào) 數(shù)量 用途 同步進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74LS160D 2 構(gòu)成60進(jìn)制計(jì)數(shù)器 與非門 74S00D/74LS20N 輔助設(shè)計(jì)構(gòu)成其他計(jì)時(shí) 反相器 74LS04D 1 器 小燈泡 5V-1W LED顯春 DCD-HEX 2 顯示數(shù)字計(jì)數(shù) 電壓源 0.05kHz/5V 1 提供脈沖電壓 表2選定儀器列表 # 或 中金立曩利也支劈率緯手晚 課程設(shè)計(jì)（論文）用紙 9 3.8、完整電路圖 vcc U5A 9 7JLLS

12、WD U4A.

13、 田金立曩制也支瞥#然步晚 課程設(shè)計(jì)（論文）用紙 2）仿真電路圖 3）結(jié)果驗(yàn)證 74LS1G(ID YiLStSOD □ D5kHz 5V ,L 圖10 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器起點(diǎn)00 11 ⑨ 田金立曩制也支劈率然孝晚 課程設(shè)計(jì)（論文）用紙 圖11 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器終點(diǎn)59 第五部分收獲與心得體會(huì) 本

14、設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)清晰，較為容易仿真成功。從本次課程設(shè)計(jì)中使我 獲益匪淺，首先使我對(duì)數(shù)電這門課程有了更深的體會(huì)，通過對(duì) 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器的 設(shè)計(jì)使我將以前所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中去， 使用Multisim軟件進(jìn)行仿真, 使我找到了很多以前沒有完全理解的知識(shí)，通過再次查找資料，我又學(xué)會(huì)了很 多。本次課程設(shè)計(jì)也反映出很多問題，比如競(jìng)爭(zhēng)一冒險(xiǎn)現(xiàn)象是很常見的，并且 消除此現(xiàn)象并不是很容易，尤其是對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電路而言，往往消除了一處競(jìng) 爭(zhēng)一冒險(xiǎn)現(xiàn)象，又產(chǎn)生了另一處，此問題需要我以后多加注意。 數(shù)字電子技術(shù)是一門理論與實(shí)踐密切相關(guān)的學(xué)科，如果光靠理論，我們就 會(huì)學(xué)的頭疼，如果借助模擬，效果就不一樣了

15、，特別是數(shù)字電子技術(shù)模擬，能 讓我們自己去驗(yàn)證一下書上的理論，自己去設(shè)計(jì)，這有利于培養(yǎng)我們的實(shí)際設(shè) 計(jì)能力和動(dòng)手能力。通過數(shù)字電子技術(shù)模擬，我們不僅僅是做了幾個(gè)課程設(shè)計(jì)， 不僅要學(xué)會(huì)模擬技術(shù)，更應(yīng)當(dāng)掌握模擬方法，即用模擬檢驗(yàn)理論的方法尋求物理 量之間相互關(guān)系的方法尋求最佳方案的方法等等，掌握這些方法比做了幾個(gè)課 程設(shè)計(jì)更為重要。在數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中，我們可以根據(jù)所給主要儀器、 實(shí)驗(yàn)原理和一些條件要求設(shè)計(jì)方案、步驟畫出模擬電路圖然后進(jìn)行測(cè)量得出結(jié) 果。在數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)過程中，我們也遇到了各種各樣的問題，針對(duì)出 現(xiàn)的問題我們會(huì)采取相應(yīng)的措施去解決，比如： 1、線路接錯(cuò)一一逐一檢查每根連

16、線接點(diǎn)是否正確。 2、模擬原件正確選用一一根據(jù)芯片型號(hào)逐一比對(duì)。 3、我們應(yīng)該靜下心來，冷靜地分析問題的所在，有可能存在哪一環(huán)節(jié)，比如原 理不正確，或是電路需要修正等等，只有這樣我們的能力才能有所提高。 4、在實(shí)課程設(shè)計(jì)程中，要學(xué)會(huì)分工協(xié)作，充分與同組同學(xué)討論論證，不能一味 的自己動(dòng)手或是自己一點(diǎn)也不參與其中。 5、在課程設(shè)計(jì)過程中，要互相學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)優(yōu)秀同學(xué)的方法和長(zhǎng)處，同時(shí)也要學(xué) 會(huì)虛心向指導(dǎo)老師請(qǐng)教，當(dāng)然這要建立在自己獨(dú)立思考過的基礎(chǔ)上。 參考書目： ［1］彭介華電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)［M］北京：高等教育出版社，2002.6: 23-42 ［2］新傳新電子技術(shù)基礎(chǔ)一一分析、調(diào)試、

17、綜合設(shè)計(jì)［M］北京：高等教育出版社， 2006.1 : 270—275 ［3］閻石數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)［M］第5版北京：清華大學(xué)出版社，2006.5: 278311 ［4］康華光電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分［M］第4版北京：高等教育出社，2000 ［5］楊頌華，馮毛官等.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)［M］.西安電子科技大學(xué)出版社，2009. ［6］尹勇，李林凌.Multisim電路仿真入門與進(jìn)階［M］.北京：清華大學(xué)出版社， 2005. ［7］黃智偉，李傳琪等.基于Multisim 2001的電子電路計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)與分析 ［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2004. ［8］王澤保，趙博.數(shù)字電路典型實(shí)驗(yàn)范例剖析［M］.北京：人民郵電出版社，2004. 15