电路课程设计3~9自动循环计数器

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1、设计题目二：自动循环计数器一、设计任务：1.用集成计数器实行3～9自动循环计数。2.电路能实现3～9加法和3～9减法循环计数。3.输出用数码显示。二、总体设计思想：根据题目要求，系统可以划分为以下几个部分，基本思想如下：1、电源部分，由它向整个系统提供+5V电源。2、单脉冲产生部分：功能是由它产生单个脉冲，为循环计数部分提供计数脉冲。3、译码显示电路部分：计数器输出结果的数字显示。4、加/减控制电路部分：实现加或减循环计数功能由控制部分完成。5、可逆计数器部分：完成3~9的可逆加或减循环计数。系统设计方框图如图1所示。加/减控制电路单脉冲产生译码显

2、示电路可逆计数器电源图13~9加/减可逆自动循环计数器系统设计方框图三、各个单元逻辑电路及其工作原理3.1、译码显示电路：1、方案论证方案一：采用74LS47TTLBCD—7段高电平有效译码/驱动器9，数码管需选用共阳极数码管。方案二：采用74LS48TTLBCD—7段译码器/内部上拉输出驱动。采用74LS48不需要外接电阻。确定方案：采用74LS47TTLBCD—7段高电平有效译码/驱动器，数码管需选用共阳极数码管，需要外接一个200欧姆的电阻。2、译码显示电路的设计74LS47的引脚见图2，74LS47的功能表如表1所示，其中，A0,A1,A2

3、,A3为七段译码器的输入端，a—g为7段译码输出端。图274LS47引脚图表174LS47引脚功能表—七段译码驱动器功能表十进数或功能输入BI/RBO输出LTRBIA3A2A1A0abcdefg01100001000000111x00011100111121x00101001001031x00111000011041x01001100110051x01011010010061x01101010000071x01111000111181x10001000000091x1001100001009灭灯xxxxxx01111111灭零10000011111

4、111试灯0xXxxx10000000(1)：试灯输入端。用来检验数码管的七段是否正常工作。当LT＝0时，无论A0A1A2A3为何状态，输出均为0，数码管全亮，显示“8”字。（2）：灭灯输入端。只要BI＝0，无论A0A1A2A3为何状态，输出均为1，七段全灭，无显示。（3）：灭零输入端。在/LT＝1的前提下，当/RBI＝0且输入A0A1A2A3＝0000时，译码器各段输出全为高电平，显示器各段全灭，而当输人数据为非零数码时，译码器和显示器正常输出，显示“0”。利用此功能可以实现对无效零进行消隐。数码管显示原理见图3。图3数码管显示原理3.2、加/减

5、控制电路1、方案论证方案一：74LS191TTL为4位二进制同步加/减计数器。方案二：74LS190TTLBCD同步加/减计数器。方案三：74LS192TTL可预置BCD双时钟可逆计数器。方案四：74193TTL可预置四位二进制双时钟可逆计数器。确定方案：经过比较，结合系统要求，决定采用方案三。2、控制部分及循环加减计数部分的设计同步十进制可逆计数器CT74LS192，逻辑功能示意图见图4。9逻辑功能示意图：拐角3,2,6,7：数据输入端拐角15,1,10,9：数据输出端拐角12,13：悬空拐角11：控制置数端拐角14：清零端拐角4,5：双时钟图4

6、逻辑功能示意图3、74LS192功能表：输入输出逻辑功能拐角14拐角11ABCDQAQBQCQD1*****0000置00010101010置数01****1010保持注：拐角14：CR拐角11：/LD表274LS192功能表4、74LS192主要逻辑功能：（1）异步置数：CR=0,/LD=0,QAQBQCQD=ABCD（2）加计数：CR=0,/LD=1,CPu=CP,CPd=1,QAQBQCQD按加法计数（3）减计数：CR=0,/LD=1,CPu=1,CPd=CP,QAQBQCQD按减法计数5、课程设计答辩完后，发现用74LS190来实现更为简便

7、，于是又重新设计，采用方案二，具体操作如下：（1）集成十进制同步加／减计数器CT74LS190，逻辑功能示意图见图5。图5逻辑功能示意图9（2）74LS190功能表见表3表374LS190功能表⑶主要逻辑功能。采用方案二，只需再加一个JK触发器控制74LS190加减计数翻转就可以了；四、系统逻辑框图3~9加法计数：93~9减法计数：五、总体电路设计图：1、74Ls190:2、工作原理：9由单脉冲产生单元产生的计数脉冲送至74LS190的CP端，做加法时，190的D/端需接地，通过手动开关S2实现。加法计数当加过9时，在CC/CR端将发出一个进位正脉

8、冲，9再加1按照题目要求应该变成3；做减法时按照题目要求3减1应该变成9，在此利用74LS298双4位2选一数据选择器将预