数字电子技术六十进制计数器制作样本.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。数 字 电 子 技 术仿真实验报告 学院: 计算机科学学院班级: 信科10级01班学号: 姓名: 第一章 设计方案论证1.1、 选择论证的基本过程1） 每隔1s, 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, 然后继续计时。整个计数过程中, LED1即发光灯会显示进位信号。3） 本设计主要设备是两个74LS160同步十进制计数器, 而且由300HZ, 5V电源供给。1.2、 设计方案框图使用300HZ555定时器作为计数器的输入信号。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。此电路能够作为简易数字时钟的分钟显示。图1.2为60进制计数器的总体框图。译码显示译码显示十进制计数器( 十位) 十进制计数器( 个位) 555定时器置数进位图1.2 系统总体框图 第二章 单元电路设计2.1、 十进制计数器( 个位) 电路本电路采用74LS160作为十进制计数器, 它是一个具有异步清零、 同步置数、 能够保持状态不变的十进制上升沿计数器。功能如表2-1表2-1 十进制计数器功能表CPRDLDEPET工作状态0置零10预置数1101保持110保持1111计数连接方式如图2.1图2.1 十进制计数器( 个位) 2.2、 十进制计数器( 十位) 电路图2.2 十进制计数器( 十位)2.3、 555定时器555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件, 它性能优良, 适用范围很广, 外部加接少量的阻容元件能够很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器, 以及不需外接元件就可组成施密特触发器。因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、 测量与控制等方面。图2.3为用555定时器设计的多谐振荡器的电路图及其电路产生的波形。图2.3 多谐振荡器由多谐振荡器原理, 结合上图可知其振荡周期T=T1+T2。T1为电容充电时间, T2为电容放电时间。充电时间 放电时间 矩形波的振荡周期555组成的多谐振荡器实际电路参数的选择: 由于实际电路所给的器件有限, 其R1 = R2 =510 K, RC振荡器电容为1uF , 五号管脚所接的Cs为10PF。因此其振荡周期为T = =1.53*0.7=1.071s, 因此其周期为约为1s.2.4、 置数电路图2.4 置数电路2.5、 进位电路图2.5 进位电路2.6、 译码显示电路图2.6 译码显示电路 第三章 绘制原理图完整原理图 图3.1 完整原理图 第四章 测试方法( 仿真) 测试步骤: 1） 进入Multisim7界面图4.1 软件页面2） 右击空白处, 选择放置元件, 进入元器件选择区, 选择要放置的元件, 然后单击好。图4.2 放置元件3) 放置好各种器件之后, 即可进行线路连接, 同时标明所需参数值。设置元器件的参数时, 用鼠标双击, 弹出属性对话框, 分别给元件赋值, 并设置名称标号。4) 确认电路无误后, 即可单击仿真按钮, 实现对电路的仿真工作。5) 观察结果看是否与理论分析的预测结果相同。 第五章 测试验证结果与分析验证结果5.1、 验证结果1)对555定时器的测试图 5.1 555定时器仿真( 1) 图5.2 555定时器仿真( 2) 2) 对总电路的测试图5.3 总电路的仿真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, 而且进位输出灯LED灯会在59时发光。5.2、 理论分析 本计数器由两个10进制计数器构成60进制计数器的接线图, 右边的10进制计数器作为个位, 左边的10进制计数器作为十位。输入端全部接地, 计数开始循环一周后经过置位法自动进行归00, 之后再继续循环计数。图5.4 60进制计数器的接线图计数器的状态转换图如图5.5所示图5.5 计数器显示的状态转换图附录I 元器件清单表1-1 元器件清单序号编号名称型号数量1U1, U2同步十进制计数器74LS160D2 2U8A与门74LS21D13U5A与非门74LS00D14U6A非门74LS04D15U3,U4共阴极显示器DCD-HEX26555定时器LM55517R1电阻510K1R2510K18C电容1uF1Cs10pF19LED1发光二极管LED-red1