十进制计数器

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同步和异步十进制加法计数器的设计

同步和异步十进制加法计数器的设计

同步和异步十进制加法计数器的设计全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:同步和异步是计算机系统中常用的两种通信机制,它们在十进制加法计数器设计中起到了至关重要的作用。

在这篇文章中,我们将深入探讨同步和异步十进制加法计数器的设计原理及应用。

让我们来了解一下十进制加法计数器的基本概念。

十进制加法计数器是一种用于执行十进制数字相加的数字电路。

它通常包含多个十进制加法器单元,每个单元用于对应一个十进制数位的运算。

在进行加法操作时,每个数位上的数字相加后,可能会产生进位,这就需要进位传递的机制来满足计数器的正确操作。

在同步十进制加法计数器中,每个十进制加法器单元都与一个时钟信号同步,所有的操作都按照时钟信号的节拍来进行。

具体来说,当一个数位的加法计算完成后,会将结果通过进位端口传递给下一个数位的加法器单元,这样就能确保每个数位的计算都是按照特定的顺序来进行的。

同步十进制加法计数器的设计较为简单,在时序控制方面有很好的可控性,但由于需要受限于时钟信号的频率,其速度受到了一定的限制。

在实际应用中,根据不同的需求可以选择同步或异步十进制加法计数器。

如果对计数器的速度要求较高,并且能够承受一定的设计复杂度,那么可以选择异步设计。

如果对计数器的稳定性和可控性要求较高,而速度不是首要考虑因素,那么同步设计可能更为适合。

无论是同步还是异步,十进制加法计数器的设计都需要考虑诸多因素,如延迟、数据传输、进位控制等。

通过合理的设计和优化,可以实现一个高性能和稳定的十进制加法计数器,在数字电路、计算机硬件等领域中有着广泛的应用。

同步和异步十进制加法计数器的设计都有其各自的优势和劣势,需要根据具体的需求来选择合适的设计方案。

通过不断的研究和实践,我们可以进一步完善十进制加法计数器的设计,为计算机系统的性能提升和应用拓展做出贡献。

希望这篇文章能够为大家提供一些启发和帮助,让我们共同探索数字电路设计的奥秘,开拓计算机科学的新境界。

第二篇示例:同步和异步计数器都是数字电路中常见的设计,用于实现特定的计数功能。

十进制计数器

十进制计数器

方法之二:利用同步置数功能实现。
方案 1:设计数器从 Q3 Q2 Q1 Q0 = 0000 状态开始计数, 因此,取 D3 D2 D1 D0 = 0000。
① 写出 S7-1 的二进制代码 ② 写出反馈置数函数 ③ 画电路图 & 1 CP CTT Q0 Q1 Q2 Q3 CTP CT74LS160 CO CR LD D0 D1 D2 D3 1 S7-1 = S6 = 0110 LD = Q2 Q1
计数 计 数 器 状 态 顺序 Q3 Q2 Q1 Q0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
项目设计任务书
数字时钟项目的设计任务
每个团队要设计一个可显示时、分、秒的数字时钟, 利用multisim仿真软件独立完成“硬件电路”的设计, 并通过仿真得到论证;结合电子CAD软件独立设计、 制作数字时钟PCB板,然后再在电子实训室中进行硬 件电路的装接与调试,设计出真正的计数器为止。
完成产品制作的准备工作 ——计数器的应用 任务一 简单二进制计数器应用 任务二 简单十进制计数器应用 任务三 设计制作复杂进制计数器 任务四 在虚拟实验室完成数字时钟设计与仿真
8421 码十进制加法计数器计数规律
计数顺序
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
计 Q3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0
数 器 状 Q2 Q1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0

十进制计数器

十进制计数器

十进制计数器概述十进制计数器是一种可用于计数或记录十进制数字的设备或电路。

它通常由多个计数单元组成,每个计数单元可以表示一个十进制数位。

在计算机科学和电子工程中,计数器是一种基础的组件,用于各种应用,包括计时、频率分频和数据传输等。

在本文中,我们将介绍十进制计数器的基本工作原理、常见的实现方法以及应用场景。

工作原理十进制计数器是基于二进制计数器的改进版本。

二进制计数器由多个触发器组成,每个触发器可以对应一个二进制位,依次表示2的幂次方(从右向左)。

十进制计数器引入了各位进位的概念,允许在每个计数单位溢出之后将进位传递到下一个单位。

这样,每个计数单位表示0-9之间的数字,当计数溢出到9时,进位将传递到下一个单位,当前单位将重置为0。

实现方法二进制计数器的十进制转换一个简单的方法是将二进制计数器的输出转换为十进制。

例如,对于4位二进制计数器,输出为4个二进制位,可以将这4个二进制位转换为0-9之间的十进制数字。

这种方法的主要缺点是需要进行二进制到十进制的转换,速度较慢,并且实现复杂。

BCD(Binary-Coded Decimal)计数器BCD计数器是一种专门为实现十进制计数而设计的计数器。

BCD计数器使用BCD码来表示十进制数字。

BCD码是一种二进制表示方法,将每个十进制数字分别表示为四个二进制位组成的码。

BCD计数器通过改变BCD码来表示不同的十进制数字。

当计数溢出时,BCD计数器将相应的BCD码重置为0,并将进位传递到下一个计数单位。

预设十进制计数器预设十进制计数器是将计数器的初始值预设为一个特定的十进制数字。

该计数器每次计数时按照预设值进行递增或递减。

当计数溢出或下溢时,预设十进制计数器将相应的数值重置为预设值。

预设十进制计数器可以通过硬件设置或者通过编程来实现。

它具有灵活性和可编程性,可以根据需要设置任意的初始值和增量。

应用场景十进制计数器广泛应用于各种计数和记录场景,包括:•时钟和计时器:十进制计数器可以实现时钟和计时器功能,例如用于显示时间、计算时间间隔等。

十进制计数器

十进制计数器

十进制计数器简介十进制计数器是一种常见的计数器类型,用于在电子设备和计算机中记录和显示数字。

它由一组数字显示单元和逻辑电路构成,能够按照十进制系统的规则进行计数。

本文将介绍十进制计数器的工作原理、应用领域以及常见的实现方法。

工作原理十进制计数器的工作原理基于十进制数字系统。

十进制系统是一种计数和计量的方法,使用0-9这10个数字,每个数字的值代表了一定的数量。

十进制计数器通过逐个增加计数器中的数字,从0递增到9,然后再回到0,形成一个循环。

十进制计数器通常由多个数字显示单元组成,每个显示单元可以显示一个数字。

例如,一个四位的十进制计数器可以显示0至9999的数值。

计数器中的逻辑电路能够根据当前的计数值控制各个显示单元的状态,使其按照正确的顺序显示相应的数字。

应用领域十进制计数器在很多领域都有广泛的应用,特别是在计算机技术和电子设备中。

以下是一些常见的应用领域:1. 计算机在计算机中,十进制计数器用于记录和控制程序的执行次数、计时器和时钟。

例如,计算机中的时钟电路经常使用十进制计数器来实现时间的计算和显示。

2. 电子设备在许多电子设备中,如数字电子表、计算器、计数器、时钟等,都使用了十进制计数器。

它们能够以人类可读的方式显示数字,方便用户进行数值的输入和查看。

3. 工业自动化在工业自动化领域,十进制计数器可以用于对生产线上的产品数量进行计数和控制。

当计数器达到预设的数量时,可以触发相应的操作,如停止生产线或自动分拣产品。

4. 计量仪器在科学实验和工程测量中,十进制计数器被广泛用于记录和显示测量结果。

例如,在温度计、压力计、计时器等仪器中,都使用了十进制计数器来显示测量的数值。

实现方法十进制计数器可以使用不同的电子元件和逻辑电路进行实现。

以下是一些常见的实现方法:1. 逻辑门电路通过组合逻辑门电路,可以实现简单的十进制计数器。

例如,使用4个D型触发器和若干个与、或、非门,可以构建一个四位的十进制计数器。

十进制加法计数器

十进制加法计数器

在数字系统中,常需要对时钟脉冲的个数进行计数,以实现测量、运算和控制等功能。

具有计数功能的电路,称为计数器。

计数器是一种非常典型、应用很广的时序电路,计数器不仅能统计输入时钟脉冲的个数,还能用于分频、定时、产生节拍脉冲等。

计数器的类型很多,按计数器时钟脉冲引入方式和触发器翻转时序的异同,可分为同步计数器和异步计数器;按计数体制的异同,可分为二进制计数器、二—十进制计数器和任意进制计数器;按计数器中的变化规律的异同,可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器。

二进制加法计数器运用起来比较简洁方便,结构图和原理图也比其它进制的简单明了,但二进制表示一个数时,位数一般比较长。

十进制是我们日常生活中经常用到的,不用转换,所以设计十进制加法计数器比设计二进制加法计数器应用广泛,加法器是以数据的累加过程,日常生活中,数据的累加普遍存在,有时候需要一种计数器对累加过程进行运算处理,所以设计十进制加法计数器应广大人们生活的需要,对我们的生活有一个积极地促进作用,解决了生活中许多问题,所以会设计十进制加法计数器使我们对数字电路的理论和实践知识的充分结合,也使我们对电子技术基础有了深刻的了解,而且增强了我们对电子技术基础产生了浓厚的兴趣,这次课程设计使我受益匪浅!一、设计题目 (3)二、设计目的 (3)三、设计依据 (3)四、设计内容 (3)五、设计思路 (4)六、设计方案 (7)七、改进意见 (10)八、设计总结 (11)九、参考文献 (12)一、设计题目十进制加法计数器二、设计目的1.学习电子电路设计任务。

2.通过课程设计培养学生自学能力和分析问题、解决问题的能力。

3.通过设计使学生具有一定的计算能力、制图能力以及查阅手册、使用国家技术标准的能力和一定的文字表达能力。

三、设计依据1.用JK触发器组成。

2.实现同步或异步加法计数。

四、设计内容1.复习课本,收集查阅资料,选定设计方案;2.绘制电气框图、电气原理图;3.对主要元器件进行计算选择,列写元器件的规格及明细表;4.设计总结及改进意见;5.参考资料;6.编写说明书。

总结任意进制计数器的设计方法

总结任意进制计数器的设计方法

总结任意进制计数器的设计方法一、引言计数器是数字电路中常见的组合逻辑电路,其作用是在一定范围内对输入的信号进行计数。

而进制计数器则是在特定进制下进行计数的计数器,如二进制计数器、十进制计数器等。

本文将总结任意进制计数器的设计方法。

二、基本概念1. 进位:当某一位达到最大值时,需要向高位进位。

2. 借位:当某一位减法结果为负时,需要向高位借位。

3. 余数:在除法中,被除数除以除数所得到的余数即为该数字的个位数字。

4. 商:在除法中,被除数除以除数所得到的商即为该数字的十位以及更高位数字。

三、二进制计数器设计方法1. 同步二进制计数器同步二进制计数器又称为并行加法器或者锁存式加法器。

其实现原理是将多个全加器连接起来,并且每一个全加器都接收同样的时钟信号。

当时钟信号发生变化时,所有全加器同时进行运算。

2. 异步二进制计数器异步二进制计算机又称为Ripple Counters或者Clock-Triggered Flip-Flops。

其实现原理是通过多个D触发器连接起来,每个D触发器都接收上一个触发器的输出信号。

当时钟信号发生变化时,第一个D触发器会先被触发,然后它的输出信号会传递到下一个D触发器中。

四、十进制计数器设计方法1. 二进制编码计数器二进制编码计数器是一种使用二进制代码表示数字的计数器。

其实现原理是通过将BCD码转换成二进制来实现计数。

2. BCD码计数器BCD码计数器是一种使用BCD码表示数字的计数器。

其实现原理是通过多个BCD加法器连接起来,每个加法器都接收同样的时钟信号。

当时钟信号发生变化时,所有加法器同时进行运算。

五、任意进制计数器设计方法1. 基于同步电路设计方法任意进制计算机可以通过同步电路来实现。

其实现原理是将多个全加器连接起来,并且每一个全加器都接收同样的时钟信号。

当时钟信号发生变化时,所有全加器同时进行运算。

2. 基于异步电路设计方法任意进制计算机也可以通过异步电路来实现。

其实现原理是通过多个D触发器连接起来,每个D触发器都接收上一个触发器的输出信号。

10进制计数器

10进制计数器

10进制计数器1.实验目的了解时序逻辑电路的分析方法,掌握任意进制计数器的反馈清零法和反馈置数法,并对Quartus软件有更为深入的了解。

2.实验内容1)使用Verilog语言实现10进制计数器设计2)在Quartus中仿真波形3)使用DE0开发板下载、验证,数码管上显示0-9,同时使用4位发光二极管3.代码分析1)本程序主要通过变量cnt 的计数来完成模十的计数。

每当cnt达到9后下一次便清零,完成一次循环。

2)主模块中首先定义了本次实验的所有输入输出接口及其中的一些连线。

module exp6(clk,o);input clk;output [10:0] o; //seg7 led4wire [10:0] o;wire cp;reg [3:0] cnt;3)然后程序的时钟转换模块将内置的50MHz的时钟转化成为1Hz的时钟,并用它计数后输出至数码管和LED上。

freqDiv FA0 (clk,cp); //to change the clock rateSEG7_LUT FA1 (o,cnt); //to output dataalways @ (posedge cp) //to countbeginif (cnt<4'd9) cnt<=cnt+1'b1;else cnt<=4'b0;endendmodule4)时钟转换模块中同样先定义了各个输入输出接口,由于cnt要计数到24999999,故设为32位。

// to change the clock ratemodule freqDiv(in_50MHz,out_1Hz);input in_50MHz;output out_1Hz;reg out_1Hz;reg [31:0]cnt;5)然后通过cnt的计数来转换时钟频率:always@(posedge in_50MHz)beginif(cnt < 32'd2*******)begincnt <= cnt + 1'B1;endelsebegincnt <= 32'b0;out_1Hz <= ~out_1Hz;endendendmodule6)在输出模块中,先定义了4位的数据输入和7位的数码管输出和4位LED灯输出,并将输出设为寄存器变量。

十进制同步加法计数器

十进制同步加法计数器

性能测试
测试环境
为保证测试结果的准确性和可靠 性,需要搭建一个标准的测试环 境,包括适当的电源、时钟源、
输入信号和输出负载等。
测试方法
按照规定的测试方法,对计数器的 各项性能指标进行测试,如计数范 围、计数速度、功耗和集成度等。
测试数据记录
详细记录测试过程中的各项数据, 如输入信号的频率、电源电压、输 出信号的状态等。
THANK YOU
感谢各位观看
发。
十进制同步加法计数器是一种同步计数 器,它可以在时钟信号的控制下进行加
法运算,并输出十进制数的计数值。
Hale Waihona Puke 02十进制同步加法计数器的工作原理
同步计数器的概念
同步计数器
一种数字逻辑电路,能够按照给 定的时钟信号进行计数操作。
工作原理
在每个时钟周期内,同步计数器 对输入的时钟信号进行检测,并 根据时钟信号的变化进行计数操 作。
05
十进制同步加法计数器的性能分析
性能指标
计数范围
计数速度
计数器的最大计数值和最小计数值,即其 能计数的十进制数的范围。
计数器完成一次计数操作所需的时间,通 常以纳秒或微秒为单位。
功耗
集成度
计数器在工作过程中消耗的电能,通常以 毫瓦或瓦为单位。
计数器内部电路的规模和复杂度,通常以 门电路的数量来表示。
进位输出
当计数器达到9态时,会产生一个 进位输出信号,表示需要将这个 进位值加到更高位的计数器中。
回零操作
在每个时钟周期结束时,计数 器会自动回零,即回到0态,准
备进行下一次计数操作。
03
十进制同步加法计数器的设计
设计步骤
确定计数器的进制

计数器的分类

计数器的分类

计数器的分类
用以统计输入计数脉冲CP个数的电路。

计数器的“模”(用M表示):计数器累计输入脉冲的最大数目。

也为电路的有效状态数。

如M=6计数器,又称六进制计数器。

1.按计数进制分
二进制计数器:按二进制数运算规律进行计数的电路称作二进制计数器。

十进制计数器:按十进制数运算规律进行计数的电路称作十进制计数器。

任意进制计数器:二进制计数器和十进制计数器之外的其它进制计数器统称为任意进制计数器。

如五进制计数器、六十进制计数器等。

2.按计数增减分
加法计数器:随着计数脉冲的输入作递增计数的电路称作加法计数器。

减法计数器:随着计数脉冲的输入作递减计数的电路称作减法计数器。

加/减计数器:在加/减掌握信号作用下,可递增计数,也可递减计数的电路,称作加/减计数器,又称可逆计数器。

也有特别状况,不作加/减,其状态可在外触发掌握下循环进行特别跳转,状态转换图中构成封闭的计数环。

3.按计数器中触发器翻转是否同步分
异步计数器:计数脉冲只加到部分触发器的时钟脉冲输入端上,而其它触发器的触发信号则由电路内部供应,应翻转的触发器状态更新有
先有后的计数器,称作异步计数器。

同步计数器:计数脉冲同时加到全部触发器的时钟信号输入端,使应翻转的触发器同时翻转的计数器,称作同步计数器。

明显,它的计数速度要比异步计数器快得多。

十进制减法计数器verilog代码

十进制减法计数器verilog代码

十进制减法计数器verilog代码以下是一个十进制减法计数器的Verilog代码示例:```verilogmodule Decimal_Subtractor(input wire clk,input wire rst,input wire enable,input wire [3:0] subtrahend,input wire [3:0] minuend,output wire [3:0] difference,output wire borrow);reg [3:0] difference_reg;reg borrow_reg;always @(posedge clk or posedge rst) beginif (rst) begindifference_reg <= 0;borrow_reg <= 0;end else if (enable) begindifference_reg <= minuend - subtrahend;borrow_reg <= minuend < subtrahend;endendassign difference = difference_reg;assign borrow = borrow_reg;endmodule```该代码定义了一个具有四位输入和输出的十进制减法计数器模块。

输入包括时钟信号(clk)、复位信号(rst)、使能信号(enable)、被减数(subtrahend)和减数(minuend)。

输出包括差值(difference)和借位(borrow)。

计数器在时钟上升沿时更新。

在复位信号为高电平时,计数器被重置为零。

当使能信号为高电平时,计数器将被减数减去减数,并且根据减法的结果设置差值和借位。

对于四位的十进制数减法,减法的结果是一个四位的差值和一个借位。

在减法计算完成之前,借位输出将保持不变。

差值输出将根据减法的结果更新。

十进制计数器码十进制加法计数器的状态表

十进制计数器码十进制加法计数器的状态表
二进制到十进制的转换通常采用权值法,从最低位开始,将每一位的二进制数乘以对应的 权值(2的幂次方),然后将各位的结果相加,即可得到对应的十进制数。
举例
将二进制数1010转换为十进制数,可以表示为1×2^3 + 0×2^2 + 1×2^1 + 0×2^0 = 8 + 0 + 2 + 0 = 10。
十进制计数器的原理
法运算。
它具有十个不同的状态,可 以表示从0到9的十个不同的
十进制数。
在每个时钟周期内,计数器的 状态会根据输入的二进制数进 行更新,从而实现二进制数的
加法运算。
02
十进制计数器码
二进制到十进制的转换
总结词
二进制到十进制的转换是将二进制数转换为十进制数的过程,可以通过逐位乘以权值并求 和得到。
详细描述
故障排除效率。
05
总结
计数器的发展历程
手动计数器
早期计数器采用机械或手动方式,主 要用于简单的计数和计测。
电子ห้องสมุดไป่ตู้数器
随着电子技术的发展,电子计数器开 始出现,具有更高的精度和可靠性。
集成电路计数器
随着集成电路的普及,计数器被集成 到芯片中,实现了更小体积、更低功 耗和更高性能。
智能计数器
现代智能计数器结合了传感器、微处 理器和通信技术,具有自动识别、数 据处理和远程控制等功能。
计数速度 十进制加法计数器的计数速度较 快,适用于需要高速计数的应用 场景,而十进制计数器码的计数 速度较慢。
未来计数器的发展趋势
集成化
智能化
未来计数器将进一步向集成化发展,实现 更小体积、更低功耗和更高性能。
结合传感器、微处理器和通信技术,实现 自动识别、数据处理和远程控制等功能。

十进制计数器

十进制计数器

十进制计数器十进制计数器是一种用于计算和显示十进制数字的设备,它通常用于各种计算机和电子设备中。

它可以实现对十进制数的加减运算和显示,是现代科技领域中不可或缺的一部分。

十进制计数器的基本原理是利用触发器和逻辑门来实现对十进制数的计算和显示。

在计算机中,通常会使用多位的十进制计数器,比如4位、8位、16位等。

这些计数器可以实现对更大范围的十进制数进行计算和显示。

在计算机中,十进制计数器通常用于处理各种数值数据,比如金融数据、科学数据、工程数据等。

它可以实现对这些数据的加减运算,以及对结果的显示和存储。

在各种科学研究和工程设计中,都离不开十进制计数器的应用。

在电子设备中,十进制计数器也被广泛应用。

比如在数码时钟、计时器、电子秤等设备中,都需要使用十进制计数器来实现对时间、重量等数据的计算和显示。

它可以实现对这些数据的精确计算和显示,为人们的生活带来了很大的便利。

除了在计算机和电子设备中的应用,十进制计数器还在教育领域中扮演着重要的角色。

它可以帮助学生更好地理解十进制计数的原理和运算规则,为他们的数学学习提供了很大的帮助。

在现代科技领域中,随着计算机和电子设备的不断发展,对十进制计数器的需求也在不断增加。

人们对数据的计算和显示要求越来越高,而十进制计数器正是满足这些需求的重要工具之一。

虽然现在已经出现了其他计数方式,比如二进制、八进制、十六进制等,但十进制计数器仍然是不可或缺的。

它在各种领域中都有着广泛的应用,为人们的生活和工作带来了很大的便利。

总的来说,十进制计数器是现代科技领域中不可或缺的一部分。

它在计算机、电子设备和教育领域中都有着重要的应用,为人们的生活和工作提供了很大的帮助。

随着科技的不断发展,相信十进制计数器的应用范围会越来越广,为人们的生活带来更多的便利和福祉。

十进制计数器

十进制计数器

十进制计数器十进制计数器是在计数脉冲作用下各触发器状态的转换按十进制数的编码规律进行计数的数字电路。

十进制计数器由哪些部分组成?它是如何工作的?8421BCD编码表十进制数有0~9共10个数码,至少要用4位二进制数。

十进制计数器分类同步十进制加法计数器同步十进制减法计数器异步十进制加法计数器异步十进制减法计数器一 、异步十进制加法计数器电路组成由4位二进制计数器和一个用于计数器清0的与非门组成。

与二进制加法计数器的主要差异是跳过了二进制数码1010~1111这6个状态。

二 、异步十进制加法计数器工作过程计数器输入0~9个计数脉冲时,工作过程与4位二进制异步计数器完全相同,第9个计数脉冲后Q 3Q 2Q 1Q 0=1001。

当第10个计数脉冲到来后,计数器状态为Q 3Q 2Q 1Q 0=1010:101000000 Q 3=Q 1=l ,与非门输入全1,输出为0,使各触发器复位,即Q 3Q 2Q 1Q 0=0000。

同时,使与非门输出又变为1,计数器重新开始工作。

11000011111异步十进制加法计数器能实现按8421BCD码的十进制计数,但在工作过程中有一个复位过渡状态,即计数器要在1010状态下使各触发器同步复位。

虽然复位过渡状态只是短暂的一瞬间,但若各触发器的翻转速度不一致,便会产生误动作。

十进制计数器一、电路组成二、工作过程异步十进制加法计数器由4位二进制计数器和一个用于计数器清0的与非门组成。

跳过了二进制数码1010~1111这6个状态。

计数器输入0~9个计数脉冲时,工作过程与4位二进制异步计数器完全相同,第9个计数脉冲后Q 3Q 2Q 1Q 0=1001。

当第10个计数脉冲到来后,各触发器复位,计数器重新开始工作。

谢谢!。

实验十九。十进制计数器CD4017

实验十九。十进制计数器CD4017

实验十九、十进制计数器CD4017逻辑功能测试一、实验目的1、学习用集成触发器构成计数器的方法2、掌握中规模集成计数器的使用及其测试方法3、掌握CD4017计数器的逻辑功能及使用方法二、实验预习要求1、复习有关计数器部分内容2、拟出各实验内容所需的测试记录表格3、查手册,给出并熟悉实验所用各集成的引脚排列及逻辑功能。

三、实验设备与器件1、+5V直流电源2、双踪示波器3、连续脉冲源4、单次脉冲源5、逻辑电平开关6、逻辑电平显示器7、译码显示器8、CD4017B四、实验原理1、计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不仅可用来计数脉冲数,还常用作数字系统定时、分频和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能。

计数器种类很多,按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分,有同步计数器和异步计数器。

根据计数制的不同,分为二进制计数器,十进制计数器和任意进制计数器。

根据计数的增减趋势,又分为加法、减法和可逆计数器。

还有可预置数和可编程序功能计数器等。

目前,无论是TTL还是CMOS集成电路,都有品种较齐全的中规模集成计数器。

2、中规模十进制计数器CD4017B有清除和置数等功能,其引脚排列及逻辑符号如CD4017:十进制计数器/脉冲分配器CD4017 是5 位Johnson 计数器,具有10 个译码输出端,CP、CR、INH 输入端。

时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能,对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。

INH 为低电平时,计Q1-Q9(Pin3,2,4,7,10,1,5,6,9,11),为解码后的时进制输出接脚,被计数到的值,其输出为Hi,其余为Lo 电位。

b、CARRY OUT 数器在时钟上升沿计数;反之,计数功能无效。

CR 为高电平时,计数器清零。

CD4017有16支脚,除电源脚VDD及VSS为电源接脚,输入电压范围为3–15V之外,其余接脚为:A、频率输入脚:CLOCK(Pin14),为频率信号的输入脚。

两位十进制加法计数器真值表

两位十进制加法计数器真值表

两位十进制加法计数器真值表引言在数字电路中,计数器是一种非常重要的组件,用于计算和记录输入脉冲的数量。

其中,加法计数器是一种特殊的计数器,它可以实现对输入信号进行加法运算,并输出加法结果。

本文将详细介绍两位十进制加法计数器的真值表及其相关内容。

什么是两位十进制加法计数器?两位十进制加法计数器是一种数字电路组件,用于实现两个十进制数的加法运算。

它由一系列逻辑门和触发器组成,可以将两个十进制数相加,并输出加法结果。

该计数器通常由两个4位二进制加法器和一些辅助逻辑门构成。

两位十进制加法计数器的真值表真值表是一种用于展示逻辑电路输入输出关系的表格。

对于两位十进制加法计数器来说,真值表展示了输入信号和输出结果之间的对应关系。

下面是一个简化的两位十进制加法计数器的真值表:输入A 输入B 进位输出和进位输出0 0 0 00 00 0 1 01 00 1 0 01 00 1 1 10 01 0 0 01 01 0 1 10 01 1 0 10 01 1 1 11 1从上表可以看出,输入A和输入B对应的是两个待相加的十进制数,进位是上一位相加的结果进位,输出和是相加的结果,进位输出表示是否有进位产生。

通过真值表,我们可以清晰地了解两位十进制加法计数器的工作原理和输出结果。

两位十进制加法计数器的工作原理两位十进制加法计数器的工作原理可以通过以下步骤来说明:步骤1:输入信号首先,将待相加的两个十进制数分别输入到两个4位二进制加法器中,并将上一位的进位输入到第一个加法器中。

步骤2:二进制加法两个4位二进制加法器将输入的十进制数转换为二进制,并进行二进制加法运算。

其中,第一个加法器的输出和进位输出作为第二个加法器的输入。

步骤3:输出结果根据两个加法器的输出和进位输出,得到两个十进制数的相加结果和进位输出结果。

步骤4:输出信号将得到的相加结果和进位输出结果输出到外部电路,以供后续处理或显示。

通过以上步骤,两位十进制加法计数器可以实现对两个十进制数的相加操作,并输出相加结果。

2位10进制加法计数器课程设计

2位10进制加法计数器课程设计

目录第1章前言 (1)1.1 摘要 (1)1.2 设计目的 (1)1.3 设计内容及要求 (1)第2章设计方案 (2)2.1 系统框图 (2)2.2主要芯片功能介绍 (2)2.2.1 四位二进制计数器74161介绍 (2)2.2.2七段显示译码器7448介绍 (3)2.3 工作原理 (4)第3章硬件设计 (5)3.1 单元电路设计 (5)3.2 总硬件电路图 (7)第4章仿真与试验 (8)4.1 仿真结果 (8)4.2 调试中遇到的问题 (8)第5章结论和体会 (9)第6章参考文献 (10)第1章前言1.1 摘要在数字电路技术的课程中,计数器的功能是记忆脉冲的个数,它是数字系统中应用最广泛的基本时序逻辑构件。

计数器在微型计算机系统中的主要作用就是为CPU和I/O设备提供实时时钟,以实现定时中断、定时检测、定时扫描、定时显示等定时控制,或者对外部事件进行计数。

一般的微机系统和微机应用系统中均配置了定时器/计数器电路,它既可当作计数器作用,又可当作定时器使用,其基本的工作原理就是"减1"计数。

计数器:CLK输入脉冲是一个非周期事件计数脉冲,当计算单元为零时,OUT输出一个脉冲信号,以示计数完毕。

本十进制加法计数器是基于74161芯片而设计的,依靠传感器感应外界信号,传感器在感应范围内有物体时输出低电位,反之则是高电位。

当传感器的感应范围内有物体移过时,传感器电位由高到低再到高,出现上跳沿。

计数器会自动加一,并将在数码管上显示。

本十进制加法计数器有两位七段数码管。

可计数0~99个物体,并易于扩展。

该十进制加法计数器设计理念是用于工厂流水线上产品计数,自动计数,方便简单。

1.2 设计目的1、综合运用相关课程中所学到的理论知识去独立完成某一设计课题;2、学习用集成触发器构成计数器的方法;3、进一步熟悉常用芯片和电子器件的类型及特性,并掌握合理选用器件的原则;5、初步了解电路设计、仿真的过程和方法;4、锻炼分析问题解决问题的能力;1.3 设计内容及要求1、具有2位10进制计数功能;2、利用传感器,不接触计数;3、每一个物体经过,计数器自动加1;4、具有显示功能;5、并用相关仿真软件对电路进行仿真。

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EDA实验一:十进制计数器
(2013-05-25 00:38:40)
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标签:
杂谈
实验一QuartusII的VHDL输入设计
--- 应用QuartusII完成基本时序电路的设计
姓名:李静学号:1023019857 日期:2013-05-22
(一)实验目的:
熟悉QuartusⅡ的VHDL文本设计过程,学习简单时序电路的设计、仿真和测试。

(二)实验仪器:
计算机一台,ALTERA公司Cyclone系列的EP1C3TC144芯片实验箱。

(三)实验原理:
对于异步清零和同步加载与时钟使能的计数器:当时钟信号CLK、复位信号RST、时钟使能信号EN或加载信号LOAD 中任一信号发生变化,都将启动进程。

此时如果RST为
‘0’,将计数器清零,该操作独立于CLK,如果RST为
‘1’,则看是否有时钟信号的上升沿,如果有且EN=
‘1’,接下去是判断加载控制信号LOAD的电平,如果LOAD 为低电平,则允许将输入口的四位加载数据置入计数器中,以便计数器在此基础上累计计数。

如果LOAD为高电平,则允许计数器计数;此时若数值小于9,计数器将进行正常计数,否则计数器清零。

但如果EN=‘0’,则计数器保持原值不变。

(四)实验内容:
设计含异步清零和同步加载与时钟使能的计数器(使用例3-20),给出程序设计、软件编译、仿真分析、硬件测试及详细实验过程。

实验程序:
【例3一20】:
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY CNT10 IS
PORT (CLK,RST,EN,LOAD : IN STD_LOGIC;
DATA : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
DOUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
COUT : OUT STD_LOGIC );
END CNT10;
ARCHITECTURE behav OF CNT10 IS
BEGIN
PROCESS(CLK, RST, EN,LOAD)
VARIABLE Q : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); BEGIN
IF RST = '1' THEN Q:= (OTHERS =>'0') ; --计数器异步复位
ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN --检测时钟上升沿
IF EN = '1' THEN --检测是否允许计数(同步使能)
IF LOAD = '0' THEN Q:= DATA;ELSE --由LOAD='0'装载新数据
IF Q < 9 THEN Q:= Q + 1; --允许计数,检测是否小于9 ELSE Q:= (OTHERS =>'0'); --大于9,计数值清零
END IF;
END IF;
END IF;
END IF;
IF Q = "1001" THEN COUT <= '1'; --计数大于9,输出进位信号
ELSE COUT <= '0';
END IF;
DOUT <= Q; --将计数值向端口输出
END PROCESS;
END behav;
实验内容Ⅱ:
引脚锁定以及硬件下载测试。

若选择目标器件是EP1C3,建议选实验电路模式5(具体电路图见说明书),用时钟CLOCK0(93引脚)接到CLK上,用键1(PIO0,引脚号为1)控制RST;用键2(PIO1,引脚号为2)控制EN;用键3(PIO2,引脚号为3)控制LOAD;用键4~7控制LOAD;输出数据DOUT接到数码管1上,PIO16~PIO19(引脚号为41~44);COUT接到PIO8(引脚号为11);最后进行编译、下载和硬件测试实验。

模式5:
2.建立工程:
3.编译结果:开始出现几处标点错误,经改正,最终编译成
功:
4.仿真结果:
5.引脚选择:CLK:引脚93 . EN:引脚1.
RST:引脚2 LOAD: 引脚3
DATA[0]:引脚7.DATA[1]:引脚6. DATA[2]:引脚5. DATA[3] :引脚4.
DOUT[0]: 引脚39 . DOUT[1]:引脚40.DOUT[2]:引脚41.DOUT[3]:引脚42.
6.下载:
<1>打开编程窗口和配置文件。

首先将适配板上的JTAG口和USB或并口通信线连接好,打开电源。

在工程管理窗口选择ToolsProgrammer 命令,在编程窗口的编程模式Mode中选择JTAG,并选中下载文件右侧的第一个小方框。

如果此文件出现或有错,可单击左侧Add File按钮,手动选择配置文件。

<2>.设置编程器:单击Hardware Setup按钮,在弹出的窗口中设置下载接口方式,这里选择USB-Blaster。

向FPGA下载SOF文件前,要选择打钩。

Program/Configure项。

最后单击下载标符Start按钮,即进入对目标器件FPGA的配置下载操
作。

当出项“onfigurationSucceeded”时,表示编程成功。

如图:
7.硬件测试:显示0-9,即十进制计数器,逢十进位灯闪烁一次,如下视频:。

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