课程设计报告--循环码计数器

课程设计报告--循环码计数器

燕山大学

课程设计说明书

题目：循环码计数器

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燕山大学课程设计（论文）任务书

院（系）：电气工程学院基层教学单位：电子实验中心

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说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。

013年 3月14日

目录

第1章设计说明………………………………………………………

1.1 设计思路………………………………………………………

1.2 模块介绍………………………………………………………

1.3 真值表…………………………………………………………

第2章原理图……………………………………………………………

第3章波形仿真图……………………………………………………

第4章管脚锁定及硬件连线……………………………………………

总结…………………………………………………………………

参考文献

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第一章设计说明

1.1 设计思路

以格雷码循环的四位循环码计数器，首先就考虑到应该用触发器来使其实现，最终选定JK触发器。通过卡诺图计算出循环码计数器的状态方程，并得出相应驱动方程，及进位输出

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方程。进位时用进位指示灯表示需要用进位输出去控制指示灯，同时蜂鸣器蜂鸣5秒，这5秒钟是计数器的一个时钟周期。也就是频率为0.2Hz，频率组中没有此频率的时钟信号，故选用2Hz的时钟信号，用74160芯片进行分频。彩灯表示输出，直接将各触发器的输出信号接各彩灯即可。用两位数码管显示16种状态的十进制表示，需要提前对触发器的输出信号进行处理。，需要一个比较器及一个加法器，十六进制转化为ＢＣＤ码显示：大于等于10的数得加6进1，其他数就不改变。比较器选用74HC85，加法器选用74LS283。加以一定的逻辑代数运算即可。

格雷码：００００→０００１→００１１→００１０→０１１０→０１１１→０１０１→０１００→１１００→１１０１→１１１１→１１１０→１０１０→１０１１→１００１→１０００

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1.2 模块介绍

该设计模块：分频器、循环码计数模块、十六进制转化ＢＣＤ码模块彩灯输出模块、进位输出及蜂鸣模块、数码管显示模块。前三模块为主要模块、

分频器74160（十分频）：

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0到9计数，9之后进

位，再回到0，如此依

次循环，进位输出将时

钟频率进行十分频。循环码计数器模块：

两个74112芯片用来实现格雷码计数，各片芯片中含有两个JK触发器，分频器的进位输出为触发器提供时钟信号。

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十六进制转换ＢＣＤ码模块

123符号如下图所示。上面电路图中四个输入信号分别是四个触发器的输出信号。通过比较器、加法器及相关运算器使四位的十六进制转换为八位的ＢＣＤ输出。

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123符号

彩灯输出模块进位输出及蜂鸣模

块

数码管显示模块：

1.3 真值表

ＣＬＫＱ

３

Ｑ

２

Ｑ

１

Ｑ

０

ＣＤ

７

Ｄ

６

Ｄ

５

Ｄ

４

Ｄ

３

Ｄ

２

Ｄ

１

Ｄ

０

００００００００００００００１

０

↓

０００１００００００００１

２

０

↓

００１１０００００００１１

３

０

↓

００１００００００００１０

４

０

０１１０００００００１１０

第二章原理图

111111模块的内部详图就是模块介绍中计数器模块图。123部分模块介绍中123部分。

第三章波形仿真图

CLK——输入时钟信号speaker——蜂鸣器

Ｑ３，,Ｑ２，Ｑ１，Ｑ０——分别表示彩灯Ｌ９，Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１８

Ｄ７，Ｄ６，Ｄ５，Ｄ４，Ｄ３，Ｄ２，Ｄ１，Ｄ０——两个四位数码管

第四章管脚锁定及硬件连线

管脚锁定：

输入时钟信号ＣＬＫ锁定６９号引脚（外接）

Ｑ３、Ｑ２、Ｑ１、Ｑ０分别锁定７４,７１,７０,６８号引脚（外接）

指示灯Ｃ锁定１２号引脚（内锁）

蜂鸣器speaker锁定38号引脚（内锁）

位控位ss2锁定97号引脚（内锁）

位控位ss1锁定96号引脚（内锁）

Ｄ７、Ｄ６、Ｄ５、Ｄ４、Ｄ３、Ｄ２、Ｄ１、Ｄ０分别锁定１４８、１４７、１４４、１４３、１４２、１４１、１４０、１３９号引脚

硬件连线：

将６９号引脚与２Ｈｚｃｌｋ引脚２０号用导线连接

将７４、７１、７０、６８号引脚分别与Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｌ１８号引脚用导线连接

总结

在为期一个星期的ＥＤＡ课程设计中，我学到了很多东西。前只听说过ＥＤＡ技术到现

在对该技术有一定了解与掌握，并且会运用。知道如何去设计循环码计数器，怎样将十六进制数转换ＢＣＤ码表示。

在设计开始的时候，我都不清楚格雷码表示的计数器该如何表示，只在脑海中有一点点印象可以用触发器来制作；不明白十六进制ＢＣＤ码之间如何通过电器件去转换。设计的过程中并不是特别顺利，有一些磕磕碰碰，对软件的不熟悉，对一些器件功能的记忆有点模糊，只能慢慢的去学习，去翻阅书籍加深记忆开始使用ＥＤＡ软件时，常常一不小心就会加上额外节点，使不该连接的线路连接上，往往在调试时有错误报出却不明白为什么出错。还以为自己设计的原理图出现问题，就去更改自己的电路图，还出现一些无法更改的问题，提示所选芯片内部有问题。后来跟同学讨论才发现原来是点鼠标时不小心加上的额外节点。设计的过程中，仔细点是十分必要的，可以少浪费时间。在选择编程器器件及管脚锁定过程，不小心选错了芯片，有很多管脚号码没