课程设计---多进制计数器的设计

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1、课程设计题目：用74160设计400进制计数器第一部分：题目分析及设计思路计数器的概述　　计数是一种最简单基本的运算，计数器就是实现这种运算的逻辑电路，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能，计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成，计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成，这些触发器有RS触发器、T触发器、D触发器及JK触发器等。计数器在数字系统中应用广泛，如在电子计算机的控制器中对指令地址进行计数，以便顺序取出下一条指令，在运算器中作乘法、除法运

2、算时记下加法、减法次数，又如在数字仪器中对脉冲的计数等等。计数器可以用来显示产品的工作状态，一般来说主要是用来表示产品已经完成了多少份的折页配页工作。它主要的指标在于计数器的位数，常见的有3位和4位的。很显然，3位数的计数器最大可以显示到999，4位数的最大可以显示到9999。计数器作用在数字电子技术中应用的最多的时序逻辑电路。计数器不仅能用于对时钟脉冲计数，还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列以及进行数字运算等。但是并无法显示计算结果，一般都是要通过外接LCD或LED屏才能显示。同步计数器的特点是，输入时

3、钟脉冲同时作用各级触发器，所有触发器在同一时刻翻转。因而不会出现像一部计数器中因翻转有先后而产生的尖峰脉冲干扰。获得模数为M的同步计数器的方法也可以分为复位法和置位法两种，但因各种的芯片的结构不同，进行复位与置位的法亦不完全相同。大多数同步计数器都具有进位端和借位端，使得多片计数器级联时，比较方便。计数器的种类　　1、如果按照计数器中的触发器是否同时翻转分类，可将计数器分为同步计数器和异步计数器两种。　　常见的同步计数器有74160系列,74LS190系列，常见的异步计数器有74LS290系列。　　2、如果按照计数

4、过程中数字增减分类，又可将计数器分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器，随时钟信号不断增加的为加法计数器，不断减少的为减法计数器，可增可减的叫做可逆计数器。另外还有很多种分类不一一列举，但是最常用的是第一种分类，因为这种分类可以使人一目了然，知道这个计数器到底是什么触发方式，以便于设计者进行电路的设计。第二部分：电路原理分析及基本电路图我在这次课程设计中，决定用3片74160构成400进制计数器，并对电路进行仿真。分别用74160构成两片十进制计数器、一片四进制计数器并用电路串行进位方式将三个计数器串联起来使构成4

5、00进制计数器。其中进制数：N=N1*N2.74160十进制计数器数码显示管74160具有以下功能：①异步清零只要=1有效电平到来，无论有无CP脉冲，输出为“0”。在图形符号中，=1的信号为低电平，若接成七进制计数器，这里要特别注意，控制清零端的信号不是变化的，而是由有效状态控制的。其实，很容易解释，由于异步清零端信号一旦出现就立即生效，如刚出现0111，就立即送到=1端，使状态变为0000。所以，清零信号是非常短暂的，仅是过度状态，不能成为计数的一个状态。清零端是低电平有效。②同步并行预置数当=1为有效电平时，计

6、数功能被禁止，在CP脉冲上升沿作用下A～D的数据被置入计数器并呈现在QA～QD端。若接成七进制计数器，控制置数端的信号，如在A～D置入0000，则在QA～QD端呈现的数据就是0110。③保持在==1的条件下,当ENT=ENP=0,即两个计数使能端中有0时,不管有无CP脉冲作用，计数器都将保持原有状态不变(停止计数)。需要说明的是，当ENP=0,ENT=1时，进位输出C也保持不变；而当ENT=0时，不管ENP状态如何，进位输出RCO=0。 ④计数当==ENP=ENT=1时，74161处于计数状态,电路从0000状态开

7、始，连续输入几个计数脉冲后，电路将从1111状态返回到0000状态，RCO端从高电平跳变至低电平。可以利用RCO端输出的高电平或下降沿作为进位输出信号。74160从0000状态开始计数，当输入第6个CP脉冲（上升沿）时，输出QAQBQCQD＝0110，此时=0，反馈给端一个清零信号，立即使QAQBQCQF返回0000状态，接着,端的清零信号也随之消失，74160重新从0000状态开始新的计数周期。计数器从QAQBQCQD=0000开始计数，当第5个CP到达后，计到0101，此时==0。并不能立即清零，而要等第6个脉

8、冲上沿到来后，计数器被置成0000。不会用异步清零端那样出现0101过渡状态，这是与用异步清零端的差别。74160十进制计数器连线图第三部分：电路参数确定在此次的课程设计中涉及的参数不确定，可以随时的改变，视情况而定。例如直流电源Vcc与交流电源Us，Us的频率也是任意值等。第四本分：电路的功能或性能验证：根据计数器的基本特性所设计电路基本满足题目要求，基本