24进制计数器设计说明书.doc

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1、目录摘要11.设计任务11.1设计目的11.2设计指标11.3设计要求12.设计思路与总体框图23.系统硬件电路的设计23.1555多谐荡电路23.2计数器电路43.3译码和显示电路54.系统设计仿真54.1各功能元件的选用与分析5一．74LS48译码器5二.74LS08芯片6三.计数及译码显示7四.共阴极七段数码管显示器10五.电阻10六.电容144.2仿真原理总设计图165.系统硬件焊接与调试185.1焊接步骤185.2元件清单185.3实物图185.2硬件电路测试19总结20致谢22参考文献23二十四进制计数器设计摘要：24进制数字钟是一种用数字电路技术

2、实现时计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性。此次设计与制作24进制电子数字钟时计数、译码、显示电路需要了解组合逻辑电路和时序逻辑电路；了解集成电路的引脚安排；了解各种时计数、译码芯片的逻辑功能及使用方法；了解数字钟的原理。本次设计是基于24进制电子数字钟的原理，实现具有24进制清零功能的电子钟，它主要由脉冲、二-五-十进制加法器74LS90、译码器74LS48、共阴极LED数码管等四个模块构成。脉冲利用555设计一个多谐振荡器。各功能模块multisim软件中描述出，然后将其打包成可调用的元件，再利用原理图输入法将各模块按功能连接起来就得到顶层

3、文件的原理图。这时，再进行时序仿真、引脚锁定和嵌入逻辑分析仪之后，就编译下载至硬件中，选择正确的模式和各种设置后即可实现这次设计所要求的功能。关键词：加法器;译码器;显示数码管1.设计任务1.1设计目的1.了解计数器的组成及工作原理。2.进一步掌握计数器的设计方法和计数器相互级联的方法。3.进一步掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。4.进一步掌握数字系统的制作和布线方法。5.熟悉集成电路的引脚安排。1.2设计指标1.以24为一个周期，且具有自动清零功能。2.能显示当前计数状态。1.3设计要求1. 画出总体设计框图，以说明计数器由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个

4、模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向。并以文字对原理作辅助说明。2. 设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。3. 选择合适的元器件，利用multisim仿真软件验证、调试各个功能模块的电路，在接线验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式，在确定电路充分正确性同时，输入信号和输出方式要便于电路的测试和故障排除。4. 在验证各个功能模块基础上，对整个电路的元器件和布线进行合理布局。5.在电路板上腐蚀，钻孔，插元器件，焊接再就对整个计数器电路进行调试。2.设计思路与总体框图计数器由计数器、译码器、显示器三部分电路组成，再由555定时器组成的多谐振荡器来产生方波

5、，充当计数脉冲来作为计数器的时钟信号，计数结果通过译码器显示。图2-1所示为计数器的一般结构框图。十位数码显示管译码驱动异步清零计数器计数脉冲(由555电路产生)个位位数码示像管译码驱动异步清零计数器强制清零▲图2-1计数器结构框图3.系统硬件电路的设计3.1555多谐荡电路　　555多谐振荡器：利用深度正反馈，通过阻容耦合使两个电子器件交替导通与截止，从而自激产生方波输出的振荡器。常用作方波发生器。多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作

6、时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。555定时器的电源电压范围宽，可在4.5V~16V工作，7555可在3~18V工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与

7、变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555引脚图如下图3-1所示。▲图3-1555引脚图555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器.为上、下比较器提供基准电压.所以称之为555.555多谐振荡电路由NE555P芯片、电阻和电容组成。由NE555P的3脚输出方波。如图3-2所示。▲图2555多谐振荡电路3.2计数器电路　　集成计数芯片一般都设置有清零输入端和置数输入端，而且无论是清零还是置数都有同步和异步

8、之分。有的集成计数器采用同步方式，即当