《数字电子技术基础》
课程设计任务书
专 业： 16电气工程及其自动化 班 级： 专升本二班 学 号： 160732060 姓 名： 王冬 指导教师： 耿素军
二零一六年十二月二十七日
目录
1、计数器的概述···························································3 2、六十进制计数器····························································4 2.1设计要求··········································4 2.2设计方案框架图···········································4 3、六十进制计数器设计描述···········································5 3.1设计的思路···········································5 3.2设计的实现···········································7
4、六十进制计数器的仿真设计与仿真的结果······················10 4.1基本电路分析仿真设计··········································11 4.2 计数器电路的仿真的结果·····································12 5、心得体会·········································13 6、参考文献······························13
1、计数器概述
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。
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。 计数器的种类
1. 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。 2. 按照计数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。
2、六十进制计数器 2.1设计要求
1） 频率为1HZ （相当于1秒钟计数一次） 2）在计数到60次时，以一种方式提示 3）有复位，暂停等功能
4）画出并实现自己设计的电路或仿真电路 5）写出设计报告。
（1）每隔99s ，计数器增1；能以数字形式显示时间。
（2）当定时器递增到59时，定时器会自动返回到00显示，然后继 计数过程中，X1即发光灯会显示进位信号。
（3）本设计主要芯片是两个74LS162同步十进制计数器，并且由
100HZ ，5V 电源供给。
续计时。整个
2.2方案框架图
使用1HZ 时钟信号作为计数器的时钟脉冲。根据设计基理可知，计数器初值为00，按递增方式计数，增到59时，再自动返回到00。此电路可以作为简易数字时钟的分钟显示。下图为60进制计数器的总体框图。
⑴六十进制计数器（个位）电路
本电路采用74LS162作为十进制计数器，它是一个具有同步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器。功能表如下
连接方式如图1 ：
⑵六十进制计数器（十位）电路 连接方法如图2 ：
右图符号代表是。
图2.
⑶ 时钟脉冲电路（右上图）
）
⑷置数电路 （左下图
⑸译码显示电路 如下图所示：
3.2设计的实现 ⑴绘制原理图
⑵ 选定器件列表
①与非门：74LS20D 两个4输入与非门，内含两组4与非门 74LS20D 芯片管脚： 第一组：1,2,4,5输入6输出。 第二组：9,10,12,13输入8输出 74LS00D 芯片管脚：第一组：1，2输入3输出。 第二组：3、4输入6输出。 第三组：9、10输入8输出。 第四组：12、13输入11输出。
74LS20D
。
②与非门：74LS00D 四个2输入与非门内含四组2与非门
74LS00D
4、六十进制计数器的仿真设计与仿真的结果
4.1基本电路分析仿真设计：60进制计数器是由六进制计数器（十 位）和十进制计数器（个位）组成
⑴用74LS162D 等芯片组成十进制计数器 把十进制计数器当
成六十进制计数器的个位计数器，并且用译码显示管显现出来 （如图下图所示）
⑵用74LS160D 等芯片组成六进制器计数器 把六进制计数器 当 成六十进制计数器的十位计数器，并且用译码显示管显示出来 11
4.2 计数器电路的仿真的结果
以下两个仿真结果分别是计数器计数的仿真起点00和仿真终
点59，之后计数器会自动恢复原来的00起点继续进行循 环计数，并且进位输出灯X1会在59时发光。
12
计数器的状态转换图如下
13
5、总结 5.1心得体会
本设计原理简单，结构清晰，较为容易仿真成功。从本次课程设计中使我获益匪浅，首先使我对数电这门课程有了更深的体会，通过对60进制计数器的设计使我将以前所学的理论知识运用到实际中去，使用Multisim 软件进行仿真，使我找到了很多以前没有完全理解的知识，通过再次查找资料，我又学会了很多。本次课程设计也反映出很多问题，比如竞争—冒险现象是很常见的，并且消除此现象并不是很容易，尤其是对结构复杂的电路而言，往往消除了一处竞争—冒险现象，又产生了另一处，此问题需要我以后多加注意。
6、参考文献
[1]彭介华. 电子技术课程设计指导[M]. 北京：高等教育出版社，2002.6：23—42
[2]王传新. 电子技术基础——分析、调试、综合设计[M]. 北京：高
等教育出版社，2006.1：270—275
[3]阎石. 数字电子技术基础[M]. 第5版. 北京：清华大学出版社，2006.5：278—311
[4]康华光. 电子技术基础:数字部分[M]. 第4版. 北京：高等教育出版社，2000
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《数字电子技术基础》
课程设计任务书
专 业： 16电气工程及其自动化 班 级： 专升本二班 学 号： 160732060 姓 名： 王冬 指导教师： 耿素军
二零一六年十二月二十七日
目录
1、计数器的概述···························································3 2、六十进制计数器····························································4 2.1设计要求··········································4 2.2设计方案框架图···········································4 3、六十进制计数器设计描述···········································5 3.1设计的思路···········································5 3.2设计的实现···········································7
4、六十进制计数器的仿真设计与仿真的结果······················10 4.1基本电路分析仿真设计··········································11 4.2 计数器电路的仿真的结果·····································12 5、心得体会·········································13 6、参考文献······························13
1、计数器概述
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。
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。 计数器的种类
1. 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。 2. 按照计数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。
2、六十进制计数器 2.1设计要求
1） 频率为1HZ （相当于1秒钟计数一次） 2）在计数到60次时，以一种方式提示 3）有复位，暂停等功能
4）画出并实现自己设计的电路或仿真电路 5）写出设计报告。
（1）每隔99s ，计数器增1；能以数字形式显示时间。
（2）当定时器递增到59时，定时器会自动返回到00显示，然后继 计数过程中，X1即发光灯会显示进位信号。
（3）本设计主要芯片是两个74LS162同步十进制计数器，并且由
100HZ ，5V 电源供给。
续计时。整个
2.2方案框架图
使用1HZ 时钟信号作为计数器的时钟脉冲。根据设计基理可知，计数器初值为00，按递增方式计数，增到59时，再自动返回到00。此电路可以作为简易数字时钟的分钟显示。下图为60进制计数器的总体框图。
⑴六十进制计数器（个位）电路
本电路采用74LS162作为十进制计数器，它是一个具有同步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器。功能表如下
连接方式如图1 ：
⑵六十进制计数器（十位）电路 连接方法如图2 ：
右图符号代表是。
图2.
⑶ 时钟脉冲电路（右上图）
）
⑷置数电路 （左下图
⑸译码显示电路 如下图所示：
3.2设计的实现 ⑴绘制原理图
⑵ 选定器件列表
①与非门：74LS20D 两个4输入与非门，内含两组4与非门 74LS20D 芯片管脚： 第一组：1,2,4,5输入6输出。 第二组：9,10,12,13输入8输出 74LS00D 芯片管脚：第一组：1，2输入3输出。 第二组：3、4输入6输出。 第三组：9、10输入8输出。 第四组：12、13输入11输出。
74LS20D
。
②与非门：74LS00D 四个2输入与非门内含四组2与非门
74LS00D
4、六十进制计数器的仿真设计与仿真的结果
4.1基本电路分析仿真设计：60进制计数器是由六进制计数器（十 位）和十进制计数器（个位）组成
⑴用74LS162D 等芯片组成十进制计数器 把十进制计数器当
成六十进制计数器的个位计数器，并且用译码显示管显现出来 （如图下图所示）
⑵用74LS160D 等芯片组成六进制器计数器 把六进制计数器 当 成六十进制计数器的十位计数器，并且用译码显示管显示出来 11
4.2 计数器电路的仿真的结果
以下两个仿真结果分别是计数器计数的仿真起点00和仿真终
点59，之后计数器会自动恢复原来的00起点继续进行循 环计数，并且进位输出灯X1会在59时发光。
12
计数器的状态转换图如下
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5、总结 5.1心得体会
本设计原理简单，结构清晰，较为容易仿真成功。从本次课程设计中使我获益匪浅，首先使我对数电这门课程有了更深的体会，通过对60进制计数器的设计使我将以前所学的理论知识运用到实际中去，使用Multisim 软件进行仿真，使我找到了很多以前没有完全理解的知识，通过再次查找资料，我又学会了很多。本次课程设计也反映出很多问题，比如竞争—冒险现象是很常见的，并且消除此现象并不是很容易，尤其是对结构复杂的电路而言，往往消除了一处竞争—冒险现象，又产生了另一处，此问题需要我以后多加注意。
6、参考文献
[1]彭介华. 电子技术课程设计指导[M]. 北京：高等教育出版社，2002.6：23—42
[2]王传新. 电子技术基础——分析、调试、综合设计[M]. 北京：高
等教育出版社，2006.1：270—275
[3]阎石. 数字电子技术基础[M]. 第5版. 北京：清华大学出版社，2006.5：278—311
[4]康华光. 电子技术基础:数字部分[M]. 第4版. 北京：高等教育出版社，2000
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