六十进制计数器的仿真与设计
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设计中 60 进制计数器电路的 PCB 图如图 11 所示：
图 15 60 进制计数器电路 PCB 图
通过上面的电路板 PCB 图，此电路板有两个数码显示管、两个芯片和插口以及 连线组成，所以计数器的数字将会由数码显示管显示出来。 5.设计体会：
自己对 Multisim 7.0 有了进一步的了解，接触了以前自己没有接触过元件和这些 元件所在库，这个软件可以进行电路的连接以及仿真，对于 Multisim 7.0 这些虚拟元 件和现实元件有了了解，对于如何改变元件参数也有了一定的掌握。当然，自己在以 后的学习中会更加努力学习。争取多多掌握一些自己专业相关的知识，丰富自己的知 识面。
图 4 非门 74LS04D 逻辑框图
原理说明：
非门逻辑关系：Y=(A)’
图 5 用于计数的发光二极管 3word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
工作状态 置零 预置数 保持
保持 计数
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图 6 提供高电平的电压源
2.4 六十进制计数器仿真原理图 六十进制计数器仿真原理图如图 9 所示。
图 10 60 进制计数器仿真原理图
六十进制计数器主要测试点:
观察数码显示器，计数状态从 0～59，再从 0 开始计数，并有译码显示并产生进
位输出。
2.5 测试方案
2．5.1 所需元件及其用途
采用 76LS16ຫໍສະໝຸດ 同步十进制计数器两片级联的形式构成一百进制计数器，再用置数
图 9 protel DXP 软件的原理框图
通过 protel DXP 绘制的 60 进制计数器原理图由两个数码显示管、两个芯片以及插线
组成，将会实现 60 进制计数器的显示完成。所完成的数字将会在数码显示管上面显
示出来。
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PCB 图。它在前版本的基础上增加了许多新的功能。新的可定制设计环境功能包括双 显示器支持，可固定、浮动以及弹出面板，强大的过滤和对象定位功能及增强的用户 界面等。
随着现代电子电路的快速发展，以及电子行业对现有电子工程技术的不断需求， 特别是对实际操作实践的电子人才的需要越来越多，所以加强学生动手能力重视实践 应该是电子发展的必然趋向，实践动手能力的培养是一种综合能力。 6.参考文献： （2）安兵菊. 电子技术基础实验与课程设计. 北京：机械工业出版社，2007.2：49 —54 （3）李方明.电子设计自动化教程：清华大学出版社，2008.6：150—164
个 74160 同时被置零，返回起始状态,同时 RCO 端产生进位输出。
3.2 测试步骤并用 Multisim7 进行仿真：
在 Multisim7 中对电路进行仿真的过程主要分两步，一是构建电路原理图，二是进行
分析仿真。 进入 Multisim7 仿真软件页面如图 10 所示：
图 11 Multisim7 仿真软件的用户界面
弹出其属性对话框，打开其中的“Value”页面设置电压值，打开“Label”页设置标
号。将一个电压源的电压值设为 5V，将电压的标号设置为 VCC。
元件的连接——放置节点—— 连线的调整—— 连线颜色的设置。为使将两个元
器件的 引脚连接起来，可将鼠标指向其中的一个引脚，该处将出现一个小圆点，单
击左键，然后移动鼠标，此小圆点也跟着移动，移至另一个引脚时再单击左键，两脚
通过查阅资料对不同的设计方案进行比较论证，由于 Multisim7 电路仿真软件采 用交互式界面，比较直观，操作简便，具有丰富的元器件库和品种繁多的虚拟仪器以 及强大的分析功能等特点，因而，采用 Multisim7 电路仿真软件进行设计电路并仿真
在 Multisim7 环境中，把两个 74160 以级联的形式用置数法构建成六十进制计数 器。并运行仿真，观测其结果。 2.2 原理论证
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3．测试验证结果与分析 3.1 测试验证结果如图 11，图 12，图 13 所示
图 12 60 进制计数器十位 图 13 60 进制计数器个位
图 14 60 进制计数器终点
74LS160D 十进制计数器
74LS160 是一个具有异步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数
器
其功能表如下：
表 1 十进制计数器功能表
CP
Rd
LD
EP
ET
X
0
X
X
↑
1
0
X
X
X
1
1
0
1
X
1
1
X
0
↑
1
1
1
1
图 3 与非门 7420N 逻辑框图
原理说明：
与非门逻辑关系：Y=(ABCD)’
2．设计方案论证
2.1 概述 由设计任务可知，六十进制计数器由一个十进制计数器（计数状态 0～9）和一个
六进制计数器（计数状态 0～5）级联构成，在计数状态 59 的下一个状态产生清零信 号，同时产生进位输出。根据自己所学的知识，可以采用同步十进制计数器 74LS160 级联的形式来构成六十进制计数器。首先，将两片 74160 串联起来构成一个一百进制 计数器。其中，第一片记的是十位，第二片记的是个位。然后，再用置数法将得到的 百进制计数器改接为六十进制计数器。设计数器从全零开始计数，则计入 59 个脉冲 以后，第一片计成 Q3Q2Q1Q0=0101（5），第二片计成 Q3Q2Q1Q0=1001（9），与非门的 输出使两片 74160 的 LD’同时为低电平。当下一个（第六十个）计数输入脉冲到达时， 两个 74160 同时被置零，返回起始状态。这样就得到了六十进制计数器。
计数器的并行输入端；CLK 为时钟脉冲输入端；ENF、ENT 为计数器的控制端，均
为高电平时为计数状态，否则为保持状态；~LOAD 为同步并行置数允许端（低电平
有效）；~CLR 为异步清零端（低电平有效）。
其逻辑功能如表一所示。表中×表示任意状态，0 表示低电平，1 表示高电平，
↑表示时钟脉冲的上升沿。
成功之后才能实际接线的。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为， 再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且，在仿真中无法成功的电路接法，在 实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找 出最适合的设计方法。通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说， 坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解，通过 这次的课设自己对 Protel DXP 制图软件也有进一步的了解与掌握，并且深刻体会到它 在仿真中的重要用途。DXP 对电子电路仿真的目的是电子电路原理图设计和仿真设计 与 PCB 印制技术联系起来，经过电子电路仿真后，马上可以制作 PCB 图或自动生成
2.6 构建电路原理图
从元件工具栏中选取元件——启动菜单的放置元件命令——搜索所需的元件—
—从 In User List 中选取相同的元件——放置虚拟元件。取用原器
件时，先用鼠标点击原器件工具栏中的按扭，打开相应的分类库，再从中选择所需的
原器件。
用鼠标双击一个元件，即可弹出该元件的属性对话框。例如，双击一个虚拟电源，
图 7 时钟脉冲源如所示
图 8 数码显示器
2.2 选定器件列表如表 2 所示。
表 2 选定元器件列表
元件标号 74LS160D
7420N 74LS04D
VCC X1 V1 DCD_HEX
说明 同步十进制计数器
与非门 非门
电压源 发光二极管 时钟脉冲源 数码显示器
2.3 应用 protel DXP 软件的原理框图如图所示
之间就连成一条线。
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点击窗口左上角的仿真开关，可以看见数码显示器从 0～59 循环递增，且发光 二极管随着脉冲的输入进行不断地闪光
由于地球或外界电磁场干扰使实验器件参数有差异，由于室温不同导致二极管参数 数值不一致，使最终结果参数存在误差。
的方法将其改接为六十进制计数器。与非门与所需输出端相接并将其另一端接回到两
计数器的置数端。计数器从全零开始计数，则计入 59
个脉冲以后，第一
片计成 Q3Q2Q1Q0=0101（5）第二片计成 Q3Q2Q1Q0=100（9），与非门的输出使两片 74160
的 LD’同时为低电平。此时 RCO=1.当下一个（第六十个）计数输入脉冲到达时，两
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六十进制计数器的仿真与设计
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1.课程设计的目的
训练学生综合运用学过的 protel DXP 软件的基础知识，在教师指导下完成查找资 料，选择、论证方案，设计电路，安装调试，分析结果，撰写报告等工作。巩固和加 深在《EDA 技术及应用》课程中所学的理论知识和实验技能。自己对 Protel DXP 制 图软件也有进一步的了解与掌握，并且深刻体会到它在仿真中的重要用途。DXP 对电 子电路仿真的目的是电子电路原理图设计和仿真设计与 PCB 印制技术联系起来，经 过电子电路仿真后，马上可以制作 PCB 图或自动生成 PCB 图。它在前版本的基础上 增加了许多新的功能。新的可定制设计环境功能包括双显示器支持，可固定、浮动以 及弹出面板，强大的过滤和对象定位功能及增强的用户界面等。使学生初步掌握数字 电子电路设计的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问 题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后工作打下一定的基础。
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通过以上的仿真验证分析，所得的结果与所选择设计的方案结果一致，从 00 状 态运行到 59 状态很清晰。可知仿真结果与理论分析结果相同，而使用 Multisim7 计算 机仿真软件进行数字电子电路仿真更简单、明了。在实验过程中可能会因为接线时不 谨慎而出现接口未接上，也可能在接两个同步计数器时出现错误，导致结果不是从 00 运行到 59 。因此，连接完电路以后一定要进行检查。网络标注的位置也很重要，一 定要放在元件边，否则就会出现错误，导致电路不能正常运行，仿真结果就会出不来。 这些细节都需要注意，差错才会尽量减小。 3.2 印制电路板图
路 →设计仿真原理图 →设置 Multisim7 仿真环境→ 进行仿真运行 →仿真后输出
文件→ 记录实验结果→分析仿真结果
2.3 单元电路设计
图 1 流程图
74LS160 逻辑框图如图 2 所示。
图 2 同步十进制计数器 74LS160
各引出端功能为：RCO 为进位输出端；QD—QA 为计数器的输入端；D C B A 为
流程图如下： 明确设计目的 → 确定 Multisim7 仿真软件 → 设计论证
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方案 → 运用 protel DXP 软件绘制电路原理图 → 选定所需元器件 →设计单元电
图 15 60 进制计数器电路 PCB 图
通过上面的电路板 PCB 图，此电路板有两个数码显示管、两个芯片和插口以及 连线组成，所以计数器的数字将会由数码显示管显示出来。 5.设计体会：
自己对 Multisim 7.0 有了进一步的了解，接触了以前自己没有接触过元件和这些 元件所在库，这个软件可以进行电路的连接以及仿真，对于 Multisim 7.0 这些虚拟元 件和现实元件有了了解，对于如何改变元件参数也有了一定的掌握。当然，自己在以 后的学习中会更加努力学习。争取多多掌握一些自己专业相关的知识，丰富自己的知 识面。
图 4 非门 74LS04D 逻辑框图
原理说明：
非门逻辑关系：Y=(A)’
图 5 用于计数的发光二极管 3word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
工作状态 置零 预置数 保持
保持 计数
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图 6 提供高电平的电压源
2.4 六十进制计数器仿真原理图 六十进制计数器仿真原理图如图 9 所示。
图 10 60 进制计数器仿真原理图
六十进制计数器主要测试点:
观察数码显示器，计数状态从 0～59，再从 0 开始计数，并有译码显示并产生进
位输出。
2.5 测试方案
2．5.1 所需元件及其用途
采用 76LS16ຫໍສະໝຸດ 同步十进制计数器两片级联的形式构成一百进制计数器，再用置数
图 9 protel DXP 软件的原理框图
通过 protel DXP 绘制的 60 进制计数器原理图由两个数码显示管、两个芯片以及插线
组成，将会实现 60 进制计数器的显示完成。所完成的数字将会在数码显示管上面显
示出来。
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PCB 图。它在前版本的基础上增加了许多新的功能。新的可定制设计环境功能包括双 显示器支持，可固定、浮动以及弹出面板，强大的过滤和对象定位功能及增强的用户 界面等。
随着现代电子电路的快速发展，以及电子行业对现有电子工程技术的不断需求， 特别是对实际操作实践的电子人才的需要越来越多，所以加强学生动手能力重视实践 应该是电子发展的必然趋向，实践动手能力的培养是一种综合能力。 6.参考文献： （2）安兵菊. 电子技术基础实验与课程设计. 北京：机械工业出版社，2007.2：49 —54 （3）李方明.电子设计自动化教程：清华大学出版社，2008.6：150—164
个 74160 同时被置零，返回起始状态,同时 RCO 端产生进位输出。
3.2 测试步骤并用 Multisim7 进行仿真：
在 Multisim7 中对电路进行仿真的过程主要分两步，一是构建电路原理图，二是进行
分析仿真。 进入 Multisim7 仿真软件页面如图 10 所示：
图 11 Multisim7 仿真软件的用户界面
弹出其属性对话框，打开其中的“Value”页面设置电压值，打开“Label”页设置标
号。将一个电压源的电压值设为 5V，将电压的标号设置为 VCC。
元件的连接——放置节点—— 连线的调整—— 连线颜色的设置。为使将两个元
器件的 引脚连接起来，可将鼠标指向其中的一个引脚，该处将出现一个小圆点，单
击左键，然后移动鼠标，此小圆点也跟着移动，移至另一个引脚时再单击左键，两脚
通过查阅资料对不同的设计方案进行比较论证，由于 Multisim7 电路仿真软件采 用交互式界面，比较直观，操作简便，具有丰富的元器件库和品种繁多的虚拟仪器以 及强大的分析功能等特点，因而，采用 Multisim7 电路仿真软件进行设计电路并仿真
在 Multisim7 环境中，把两个 74160 以级联的形式用置数法构建成六十进制计数 器。并运行仿真，观测其结果。 2.2 原理论证
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3．测试验证结果与分析 3.1 测试验证结果如图 11，图 12，图 13 所示
图 12 60 进制计数器十位 图 13 60 进制计数器个位
图 14 60 进制计数器终点
74LS160D 十进制计数器
74LS160 是一个具有异步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数
器
其功能表如下：
表 1 十进制计数器功能表
CP
Rd
LD
EP
ET
X
0
X
X
↑
1
0
X
X
X
1
1
0
1
X
1
1
X
0
↑
1
1
1
1
图 3 与非门 7420N 逻辑框图
原理说明：
与非门逻辑关系：Y=(ABCD)’
2．设计方案论证
2.1 概述 由设计任务可知，六十进制计数器由一个十进制计数器（计数状态 0～9）和一个
六进制计数器（计数状态 0～5）级联构成，在计数状态 59 的下一个状态产生清零信 号，同时产生进位输出。根据自己所学的知识，可以采用同步十进制计数器 74LS160 级联的形式来构成六十进制计数器。首先，将两片 74160 串联起来构成一个一百进制 计数器。其中，第一片记的是十位，第二片记的是个位。然后，再用置数法将得到的 百进制计数器改接为六十进制计数器。设计数器从全零开始计数，则计入 59 个脉冲 以后，第一片计成 Q3Q2Q1Q0=0101（5），第二片计成 Q3Q2Q1Q0=1001（9），与非门的 输出使两片 74160 的 LD’同时为低电平。当下一个（第六十个）计数输入脉冲到达时， 两个 74160 同时被置零，返回起始状态。这样就得到了六十进制计数器。
计数器的并行输入端；CLK 为时钟脉冲输入端；ENF、ENT 为计数器的控制端，均
为高电平时为计数状态，否则为保持状态；~LOAD 为同步并行置数允许端（低电平
有效）；~CLR 为异步清零端（低电平有效）。
其逻辑功能如表一所示。表中×表示任意状态，0 表示低电平，1 表示高电平，
↑表示时钟脉冲的上升沿。
成功之后才能实际接线的。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为， 再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且，在仿真中无法成功的电路接法，在 实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找 出最适合的设计方法。通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说， 坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解，通过 这次的课设自己对 Protel DXP 制图软件也有进一步的了解与掌握，并且深刻体会到它 在仿真中的重要用途。DXP 对电子电路仿真的目的是电子电路原理图设计和仿真设计 与 PCB 印制技术联系起来，经过电子电路仿真后，马上可以制作 PCB 图或自动生成
2.6 构建电路原理图
从元件工具栏中选取元件——启动菜单的放置元件命令——搜索所需的元件—
—从 In User List 中选取相同的元件——放置虚拟元件。取用原器
件时，先用鼠标点击原器件工具栏中的按扭，打开相应的分类库，再从中选择所需的
原器件。
用鼠标双击一个元件，即可弹出该元件的属性对话框。例如，双击一个虚拟电源，
图 7 时钟脉冲源如所示
图 8 数码显示器
2.2 选定器件列表如表 2 所示。
表 2 选定元器件列表
元件标号 74LS160D
7420N 74LS04D
VCC X1 V1 DCD_HEX
说明 同步十进制计数器
与非门 非门
电压源 发光二极管 时钟脉冲源 数码显示器
2.3 应用 protel DXP 软件的原理框图如图所示
之间就连成一条线。
5word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
点击窗口左上角的仿真开关，可以看见数码显示器从 0～59 循环递增，且发光 二极管随着脉冲的输入进行不断地闪光
由于地球或外界电磁场干扰使实验器件参数有差异，由于室温不同导致二极管参数 数值不一致，使最终结果参数存在误差。
的方法将其改接为六十进制计数器。与非门与所需输出端相接并将其另一端接回到两
计数器的置数端。计数器从全零开始计数，则计入 59
个脉冲以后，第一
片计成 Q3Q2Q1Q0=0101（5）第二片计成 Q3Q2Q1Q0=100（9），与非门的输出使两片 74160
的 LD’同时为低电平。此时 RCO=1.当下一个（第六十个）计数输入脉冲到达时，两
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六十进制计数器的仿真与设计
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1.课程设计的目的
训练学生综合运用学过的 protel DXP 软件的基础知识，在教师指导下完成查找资 料，选择、论证方案，设计电路，安装调试，分析结果，撰写报告等工作。巩固和加 深在《EDA 技术及应用》课程中所学的理论知识和实验技能。自己对 Protel DXP 制 图软件也有进一步的了解与掌握，并且深刻体会到它在仿真中的重要用途。DXP 对电 子电路仿真的目的是电子电路原理图设计和仿真设计与 PCB 印制技术联系起来，经 过电子电路仿真后，马上可以制作 PCB 图或自动生成 PCB 图。它在前版本的基础上 增加了许多新的功能。新的可定制设计环境功能包括双显示器支持，可固定、浮动以 及弹出面板，强大的过滤和对象定位功能及增强的用户界面等。使学生初步掌握数字 电子电路设计的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问 题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后工作打下一定的基础。
8word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
通过以上的仿真验证分析，所得的结果与所选择设计的方案结果一致，从 00 状 态运行到 59 状态很清晰。可知仿真结果与理论分析结果相同，而使用 Multisim7 计算 机仿真软件进行数字电子电路仿真更简单、明了。在实验过程中可能会因为接线时不 谨慎而出现接口未接上，也可能在接两个同步计数器时出现错误，导致结果不是从 00 运行到 59 。因此，连接完电路以后一定要进行检查。网络标注的位置也很重要，一 定要放在元件边，否则就会出现错误，导致电路不能正常运行，仿真结果就会出不来。 这些细节都需要注意，差错才会尽量减小。 3.2 印制电路板图
路 →设计仿真原理图 →设置 Multisim7 仿真环境→ 进行仿真运行 →仿真后输出
文件→ 记录实验结果→分析仿真结果
2.3 单元电路设计
图 1 流程图
74LS160 逻辑框图如图 2 所示。
图 2 同步十进制计数器 74LS160
各引出端功能为：RCO 为进位输出端；QD—QA 为计数器的输入端；D C B A 为
流程图如下： 明确设计目的 → 确定 Multisim7 仿真软件 → 设计论证
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