二十进制加法计数器电路的设计
二进制十进制同步加法计数器 逻辑ic芯片
二进制十进制同步加法计数器逻辑ic芯片二进制十进制同步加法计数器是一种逻辑集成电路（IC）芯片，可用于进行二进制的加法和计数操作。
它主要由逻辑门和触发器构成，能够实现数字计数与加法运算的功能。
在本文中，我将详细介绍二进制十进制同步加法计数器的工作原理、设计流程以及应用场景。
首先，让我们了解一下二进制和十进制的概念。
二进制是一种由0和1组成的数制，用来表示数字和进行计算。
而十进制是指以10为基数的数制，由0至9的数字组成。
二进制数字的加法和十进制数字的加法有着类似的原理，但操作方法稍有不同。
二进制十进制同步加法计数器的主要功能是进行加法和计数操作。
它能够将输入的二进制数值与当前内部存储的数值相加，并将结果输出。
在进行计数操作时，只需要连续输入0、1的脉冲信号即可完成对二进制数值的计数。
二进制十进制同步加法计数器的实现主要依赖于逻辑门和触发器。
逻辑门用来实现不同输入信号的逻辑运算，而触发器则用于存储并传递逻辑运算的结果。
常见的逻辑门有AND门、OR门、NOT门等，触发器常用的有RS触发器、D触发器等。
在设计二进制十进制同步加法计数器时，需要根据具体的需求来选择适当的逻辑门和触发器，并将它们按照一定的电路连接方式进行组合，以实现所需的功能。
以下是一个简单的设计流程供参考：1.确定计数器的位数：根据需求确定计数器需要的位数，决定计数范围和精度。
2.选择逻辑门和触发器：根据计数器的位数和功能需求选择适当的逻辑门和触发器。
3.连接逻辑门和触发器：按照设计需求将选择好的逻辑门和触发器进行连接，形成计数器的核心电路。
4.确定输入和输出信号：确定计数器的输入信号和输出信号，并设计合适的接口电路进行连接。
5.进行测试和调试：将设计好的电路进行实物搭建，并通过信号发生器等设备产生输入信号进行测试和调试。
二进制十进制同步加法计数器的应用场景非常广泛。
例如，在数字电路和计算机体系结构中，计数器被广泛用于时序控制、频率分频等功能的实现。
计数器及其译码显示电路设计
计数器及其译码显示电路设计一、引言计数器及其译码显示电路是数字电路中常见的模块，广泛应用于计数、测量、定时等领域。
本文将介绍计数器及其译码显示电路的设计原理和实现方法。
二、计数器的基本原理计数器是一种能够在一定范围内按照规定的步长进行累加或累减操作的电路。
常见的计数器有二进制计数器和十进制计数器两种。
1.二进制计数器二进制计数器是指能够在二进制数字系统中进行累加或累减操作的电路。
其基本原理是通过触发器来实现数据存储和状态转移，以达到累加或累减的目的。
常见的二进制计数器有同步计数器和异步计数器两种。
同步计数器是指所有触发器都在同一个时钟脉冲下进行状态转移，因此具有较高的稳定性和精度。
异步计数器则是指每个触发器都有自己独立的时钟输入，因此具有较高的速度和灵活性。
2.十进制计数器十进制计数器是指能够在十进制数字系统中进行累加或累减操作的电路。
其基本原理是通过将二进制计数器的输出信号转换为十进制数字系统中的数字，以达到实现十进制计数的目的。
常见的十进制计数器有BCD计数器和二进制-BCD码转换器两种。
三、译码显示电路的基本原理译码显示电路是一种能够将数字信号转换为对应的字符或图形信号进行显示的电路。
常见的译码显示电路有BCD-7段译码器和BCD-10段译码器两种。
1.BCD-7段译码器BCD-7段译码器是指能够将4位二进制代码转换为对应的7段LED数字管显示信号的电路。
其基本原理是通过查表法将4位二进制代码映射到对应的7段LED数字管上，以实现数字信号到字符信号的转换。
2.BCD-10段译码器BCD-10段译码器是指能够将4位二进制代码转换为对应的10个LED 灯管显示信号的电路。
其基本原理与BCD-7段译码器相似，不同之处在于需要额外添加3个LED灯管用于表示“.”、“-”和“+”等符号。
四、计数器及其译码显示电路设计实例下面以一个4位同步二进制计数器及其对应的BCD-7段译码器为例，介绍其设计过程。
数字电路计数器设计
数字电路计数器设计数字电路计数器是计算机中常见的一个重要模块，用于计数、记步等应用场景。
本文将介绍数字电路计数器的设计方法，包括基本设计原理、电路结构以及应用案例等内容。
一、基本设计原理数字电路计数器是一种组合逻辑电路，可以将输入的脉冲信号进行计数，并输出对应的计数结果。
常见的计数器有二进制计数器和十进制计数器等。
1. 二进制计数器二进制计数器是一种常见的计数器，在数字系统中使用较为广泛。
它的组成由多个触发器构成，触发器按照特定的顺序连接，形成计数器的环形结构。
当触发器接收到来自时钟信号的脉冲时，计数器的数值就会加1，然后继续传递给下一个触发器。
当计数器的数值达到最大值时，再次接收到时钟信号后，计数器将复位为初始值。
2. 十进制计数器十进制计数器是一种特殊的计数器，用于十进制数字的计数。
它的设计原理与二进制计数器相似，但是在输出端需要进行十进制的译码，将计数结果转换为相应的十进制数字。
二、电路结构设计根据数字电路计数器的设计原理，我们可以构建一个简单的四位二进制计数器的电路结构，具体如下：1. 触发器触发器是计数器的基本单元，用于存储和传递计数值。
我们选择JK触发器作为计数器的触发器单元，因为JK触发器具有较好的特性，可以实现较好的计数功能。
2. 时钟信号时钟信号是触发器计数的时序基准，常用的时钟信号有正脉冲和负脉冲信号。
我们可以通过外部引入时钟源，使计数器在每个时钟信号的作用下进行计数。
3. 译码器译码器用于将计数器的计数结果转换为相应的输出信号。
在二进制计数器中，我们可以通过数值比较器进行译码，将每个计数值与预设的门限值进行比较，并输出对应的结果。
三、应用案例数字电路计数器在很多实际应用场景中都有广泛的应用。
以下是其中的一个应用案例：假设有一个灯光控制系统，系统中有8盏灯，可以通过按键进行控制。
要求按下按键时，灯光依次进行倒计时，最后一盏灯亮起后，再按下按键时，灯光依次恢复原来的状态。
该应用可以使用四位二进制计数器进行实现。
如何设计简单的计数器电路
如何设计简单的计数器电路在数字电子电路中，计数器是一种常见而重要的电路元件，它能够实现对输入脉冲信号进行计数和展示。
本文将介绍如何设计一个简单的计数器电路。
设计简单的计数器电路可以分为两个步骤：选择适当的计数器类型和设计逻辑电路。
一、选择适当的计数器类型在选择计数器类型时，需要考虑计数器的位数和计数模式。
根据计数器的位数，可以选择4位、8位或更多位的计数器。
根据计数模式，可以选择二进制计数，BCD（二进制编码十进制）计数，或其他计数方式。
以4位二进制计数器为例，设计一个可以从0到15计数的计数器。
二、设计逻辑电路为了实现从0到15的计数，我们可以使用四个JK触发器和适当的逻辑门来构建计数器电路。
首先，将四个JK触发器连接成一个级联结构，即将一个触发器的输出引脚连接到下一个触发器的时钟输入引脚，以此类推。
同时，将第一个触发器的时钟输入引脚连接到输入脉冲信号源。
接下来，需要设置逻辑门来控制计数器的复位和使能。
当计数器达到15时，需要将其复位为0，即重新开始计数。
我们可以使用与门来实现这一功能，将四个触发器的输出引脚连接到与门的输入引脚，当四个引脚全部为高电平时，输出高电平信号，将其作为复位信号。
另外，为了使计数器能够正常工作，还需要设置使能信号。
我们可以使用使能控制器来实现这一功能，将输入脉冲信号和复位信号分别连接到使能控制器的输入引脚，使能控制器的输出引脚连接到四个JK 触发器的使能输入引脚。
通过上述设计，我们就可以获得一个简单的4位计数器电路。
当输入脉冲信号源提供脉冲时，计数器将递增一个单位；当计数器达到15时，将被复位为0，并重新开始计数。
设计计数器电路时，需要注意以下几点：1. 选用适当的计数器类型和位数，根据实际需求确定。
2. 熟悉JK触发器的工作原理和真值表，确保触发器的连线正确。
3. 理解逻辑门的功能，如与门、或门等。
4. 考虑计数器的复位和使能功能，确保计数器能够正常工作。
总结：设计一个简单的计数器电路需要选择适当的计数器类型和设计逻辑电路。
如何设计一个计数电路
如何设计一个计数电路计数电路是电子领域中常见的一种电路，用于实现对输入信号进行计数的功能。
在数字电子技术的应用中，计数电路广泛应用于各种计数器、频率测量仪器、时序控制器等设备。
下面将介绍如何设计一个计数电路的步骤。
一、确定计数器类型在设计计数电路之前，首先需要确定计数器的类型。
常见的计数器包括二进制计数器、十进制计数器、BCD计数器等。
根据实际需求和设计要求，选择适合的计数器类型。
二、确定计数范围接下来需要确定计数器的计数范围。
计数范围决定了计数器所能计数的最大值和最小值。
根据实际需求和设计要求，确定计数器的计数范围。
三、确定计数方式计数电路有两种常见的计数方式，分别是同步计数和异步计数。
同步计数是指多位计数器的所有位同时变化，而异步计数是指多位计数器的各位独立变化。
根据实际需求和设计要求，确定计数器的计数方式。
四、确定时钟源计数电路需要一个时钟信号来控制计数器的计数动作。
确定计数电路所需的时钟源，可以是外部信号源，也可以是计数器内部产生的时钟信号。
根据实际需求和设计要求，确定计数电路的时钟源。
五、设计计数电路根据前面确定的计数器类型、计数范围、计数方式和时钟源，开始设计计数电路。
可以使用逻辑门电路、触发器、计数器芯片等元件来实现计数电路的功能。
根据实际需求和设计要求，选择适当的元件并进行连线，完成计数电路的设计。
六、测试和验证完成计数电路的设计后，需要进行测试和验证。
通过给计数电路提供输入信号，观察计数电路的输出是否符合设计要求。
如果存在问题，及时进行修改和调试，直至计数电路正常运行。
总结：设计一个计数电路需要经过确定计数器类型、计数范围、计数方式和时钟源等步骤。
根据实际需求和设计要求，选择适合的元件和连线方式，完成计数电路的设计。
在设计过程中，需要进行测试和验证，确保计数电路的正常运行。
通过合理的设计和精确的调试，可以实现一个性能稳定、可靠的计数电路。
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。
太原理工大学EDA实验报告-2位十进制加法器
实验报告课程名称：EDA技术与FPGA应用设计课设题目：2位十进制计数器实验地点：信息学院楼CPLD实验室专业班级：学号：学生姓名：指导教师：张文爱2016年4月1日实验二2位十进制计数器一、实验目的1．熟悉ispDesignEXPERT System、QuartusII的原理图设计流程的全过程。
2．学习简单时序电路的设计方法。
3．学习EDA设计的仿真和硬件测试方法。
二、实验原理2位十进制计数器参考原理图如图1所示，也可以采用其他元件实现。
图1.用74LS390设计一个有时钟使能的2位十进制计数器三、实验任务（1）设计2位十进制计数器电路。
（2）在EDA环境中输入原理图。
（3）对计数器进行仿真分析、引脚锁定、硬件测试。
四、实验步骤1、设计电路原理图设计含有时钟使能及进位扩展输出的十进制计数器。
可以选用双十进制计数器74LS390或者十进制计数器74LS160和其他一些辅助元件来完成。
2、计数器电路的实现。
绘制过程中应特别注意图形设计规则中信号标号和总线的表达方式。
若将一根细线变成一粗线显示的总线，可以先单机使其变红，再选Option选项中的Line Style；若在某线上加信号标号，也应该点击该线某处使其变成红色，然后键入标号名称，标有相同标号的线段可视为连接线段，不必直接连接。
总线可以以标号方式进行连接。
3、编程测试。
五、实验结果图2.用74LS390设计一个有时钟使能的2位十进制计数器六、实验感想通过本次实验学会了简单时序电路的设计方法。
学会了使用QuartusII软件调用元器件库进行原理图设计的方法和设计流程。
这次实验让我学会了用FPGA设计电路并且学会了FPGA的设计过程和实现方法。
提高了动手能力，加深了对所学知识的理解。
这次EDA实验，提高了动手能力，加深了对所学知识的理解。
加法计数器电路设计
加法计数器电路设计需要考虑多个因素，包括输入信号、计数器状态、计数规则等。
以下是一个简单的加法计数器电路设计的步骤：
1. 确定计数器的位数：根据需要计数的最大值和最小值，确定计数器的位数。
例如，如果要计数的范围是0到99，则可以选择一个3位的二进制计数器。
2. 确定计数器的状态：根据确定的位数，确定计数器的所有可能状态。
例如，对于一个3位的二进制计数器，有8个可能的状态：000、001、010、011、100、101、110、111。
3. 确定计数规则：根据计数器的状态和输入信号，确定计数器的计数规则。
例如，对于一个3位的二进制加法计数器，可以采用逢十进一的规则，即当计数器的值达到最大值（111）时，下一个输入信号会使计数器的值回绕到最小值（000）。
4. 设计电路：根据上述步骤，设计加法计数器电路。
可以采用门电路、触发器等电子元件来构成加法计数器。
在设计过程中，需要考虑电路的稳定性和可靠性，以及尽量减小功耗和减小体积等问题。
5. 仿真和测试：使用仿真软件对设计的加法计数器电路进行仿真和测试，以确保其功能正确性和性能可靠性。
总之，加法计数器电路设计需要综合考虑多个因素，并采用合适的电子元件和设计方法来实现。
计数器设计的方法
计数器设计的方法
计数器设计的方法一般包括以下几个步骤：
1. 确定计数器的用途和需求：首先明确计数器的使用目的和功能需求，例如需要计算事件发生的次数、计算时间等。
2. 确定计数器的类型：根据需求确定计数器的类型。
常见的计数器类型包括二进制计数器、十进制计数器、环形计数器等。
3. 确定计数器的位数：根据需求确定计数器的位数。
位数决定了计数器的上限，即最大可计数的个数。
4. 设计计数器的电路：根据确定的计数器类型和位数，设计具体的计数器电路。
计数器的电路设计可以采用数电门电路、触发器等逻辑电路元件进行组合实现。
5. 进行功能测试：完成电路设计后，对计数器进行功能测试。
测试包括输入正确的计数信号并观察计数值的变化，验证计数器是否按照预期工作。
6. 进行性能测试：在功能测试通过后，进行性能测试，测试计数器的精度、稳定性以及计数速度等性能指标。
7. 优化和改进：根据测试结果对计数器进行优化和改进，提高计数器的性能和
可靠性。
8. 进行集成和应用：最后将计数器集成到实际的系统中，并进行应用。
电路设计中的计数器电路设计计数器电路设计的原理和应用
电路设计中的计数器电路设计计数器电路设计的原理和应用电路设计中的计数器电路设计计数器电路设计在电子领域中有着广泛的应用，它可以用于各种计数任务和时序控制。
本文将介绍计数器电路设计的原理和应用，并探讨其在数字系统中的重要性。
一、计数器电路设计的原理计数器电路是由触发器和逻辑门组成的组合逻辑电路，其原理基于二进制加法和触发器的状态变化。
在计数器电路中，触发器的输入接收时钟信号，并随着时钟的脉冲而改变其输出状态。
不同类型的计数器电路有所区别，例如二进制异步计数器、二进制同步计数器和BCD 码计数器等。
1. 二进制异步计数器二进制异步计数器是一种简单的计数器电路，它由多个触发器级联组成。
每个触发器都与前一个触发器的输出相连，形成了一个循环。
当时钟信号的频率足够快时，触发器的状态会按照二进制顺序进行变化，实现计数的功能。
这种计数器电路常用于分频器和频率除法器等应用场景。
2. 二进制同步计数器二进制同步计数器是一种定时计数器，它使用时钟信号来控制计数的节奏。
在二进制同步计数器中，所有的触发器都被时钟信号同时触发，使得计数器像一个整体进行计数。
这种计数器电路可以通过编程设置初始值和计数方向，具有灵活性和可控性。
二进制同步计数器广泛应用于数字系统中的时序控制和状态机设计等领域。
3. BCD码计数器BCD码计数器是一种特殊的计数器电路，它可以实现十进制的计数功能。
BCD（Binary Coded Decimal）码是一种用四位二进制数来表示十进制数的编码方式。
在BCD码计数器中，计数值经过二进制到BCD 码的转换，实现了对十进制数的计数。
这种计数器电路常用于十进制计数和数码管显示等场景。
二、计数器电路设计的应用计数器电路设计在数字系统中有着广泛的应用，以下将介绍其中几个重要应用场景。
1. 频率分析器计数器电路可以用作频率测量和频率分析的工具。
通过将计数器的输入与待测信号频率相连，测量计数器在给定时间内的计数值，可以计算出待测信号的频率。
总结二进制和二十进制加法计数器的功能
总结二进制和二十进制加法计数器的功能1．异步二进制计数器下图所示是由三个jk触发器组成的计数器。
它的结构特点是：各级触发器的时钟脉冲来源不同，除第一级cp由外加时钟脉冲控制外，其余各级的cp均来自上一级的q输出端。
所以，各触发器动作的时刻不一致，故称异步计数器。
图中各触发器的jk端均悬空，悬空相当于1态，各触发器的j=k=1，根据真值表，都处于计数状态，即每来一个时钟脉冲，触发器输出状态翻转一次，各触发器均在cp的下降沿到来时刻变化。
下面分析它的工作过程。
设计数器原态为q2q1q0=000，第一个cp的负沿到达时，q0由0变为1，由于q0端出现的是正跳变，所以q1、q2都不翻转，计数器状态变为q2q1q0=001。
当第二个cp负沿到达时，q0再次翻转，由1变为0，此时它的负跳变使q1翻转，由0变成1，q2状态不变，此时计数器状态为q2q1q0=010。
依次分析，经过8个计数脉冲后，计数器又恢复到原态，完成一个计数循环。
其状态表见下表，波形图如图所示。
从以上分析可以看出：一个触发器可以表示一位二进制数，两个触发器串联，就有四种状态（22=4），可构成四进制计数器，n个触发器串联，则可组成2n 进制计数器。
由波形图可见，q0波形的频率是cp波形频率的，q1的频率又是q0频率的…，各级输出波形的频率均为前一级的二分频，所以，q2为cp 的八分频。
计数器的计数顺序是从000到111，每经一个cp加1，所以叫加法计数器。
*如何分析n进制计数器？1. 列出各位触发器的驱动方程，时钟方程。
2. 设各位触发器的一种初始状态。
(通常设全0)3. 求输入第一个cp触发脉冲下的状态。
4. 再以刚刚得到的状态为“初始状态”，求输入第二个cp脉冲作用下的状态。
5. 如此重复做下去，几个脉冲过后，返回初始状态(通常设全0)，就是几进制。
注意：对于异步计数器，要兼顾时钟方程及触发器的边沿触发方式。
2．十进制计数器下图所示为同步十进制加法计数器。
数显两位十进制计数器电路设计报告
东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院电子线路课程设计压力测量数显电路专业名称班级学号学生姓名指导教师设计时间课程设计任务书专业学号学生姓名（签名）：设计题目：压力测量数显电路一、设计实验条件Multisim实验室二、设计任务及要求1.熟悉译码器、555定时器、计数器和七位数码管的功能，并熟练应用；2.掌握555定时器产生脉冲的原理和方法；3.选择合适的器件来构成脉冲信号发生器；4.学会利用计数器构成不同进制的计数器；5.设计压力测量数显电路。
三、设计报告的内容1.设计题目与设计任务（设计任务书）2.前言（绪论）(设计的目的、意义等)3.设计主体（各部分设计内容、分析、结论等）4.结束语（设计的收获、体会等）5.参考资料四、设计时间与安排1、设计时间：2周2、设计时间安排：熟悉实验设备、收集资料：2 天设计图纸、实验、计算、程序编写调试： 5天编写课程设计报告：2 天答辩：1 天1、绪论随着计算机科学与技术迅猛地发展，用数字电路进行信号处理的优势也更加的突出。
数字电路具有精度高、稳定性好、抗干扰能力强、程序软件控制等一系列优点。
为了充分发挥数字电路在信号处理上的强大功能，我们可以先将拟信号按比例转换成数字信号，然后送到数字电路进行处理，最后将处理结果根据需要转换成相应的模拟信号输出。
自20世纪七十年代开始，这种用数字电路处理模拟信号的所谓“数字化”浪潮已经席卷了电子技术几乎左右的领域。
现在，学校给我提供了这次机会，我将利用所学的数电知识，仿真一个压力测试数电电路，以求更好掌握数电知识。
此次课程设计的目的是学会利用555定时器产生脉冲信号，熟练应用计数器、译码器和数码器构成压力测试数显电路。
通过此次的课程设计掌握数字信号的基本元件和知识，以实践的方式加深知识的掌握程度，扩展我们的思维。
2、系统设计（一）设计结构1、由555脉冲信号发生器产生脉冲信号；2、100进制计数器有两个74LS160计数器串联构成；3、显示器是由两个译码器和两个数码管构成。
有时钟使能的两位十进制计数器设计
EDA技术及应用实验报告——有时钟使能的两位十进制计数器设计班级：XXX姓名：XXX学号：XXX一、实验目的：1、学习MAX+PLUSⅡ软件的使用，包括软件安装及基本的使用流程。
2、掌握用原理图输入法设计简单组合电路的方法和详细设计流程。
3、掌握原理图的层次化设计方法。
二、实验原理：频率计的核心元件之一是含有时钟使能及进位扩展输出的十进制计数器。
为此这里拟用一个双十进制计数74390和其它一些辅助元件来完成。
电路原理图应该如图所示。
图中，74390连接成两个独立的十进制计数器，待测频率信号clk通过一个与门进入74390的计数器1的时钟输入端1CLKA，与门的另一端由计数使能信号enb控制：当enb = '1' 时允许计数；enb = '0' 时禁止计数。
计数器1的4位输出q[3]、q[2]、q[1]和q[0]并成总线表达方式即q[3..0]，由图3-24左下角的OUTPUT输出端口向外输出计数值，同时由一个4输入与门和两个反相器构成进位信号进入第2个计数器的时钟输入端2CLKA。
第2个计数器的4位计数输出是q[7]、q[6]、q[5]和q[4]，总线输出信号是q[7..4]。
这两个计数器的总的进位信号，即可用于扩展输出的进位信号由一个6输入与门和两个反相器产生，由cout输出。
clr是计数器的清零信号。
三、实验内容和步骤：1、打开原理图编辑器，有时钟使能的两位十进制计数器的设计。
2、编译3、波形仿真，由上图仿真得到电路的仿真波形。
由波形图可见，电路的功能完全符合原设计要求：当clk输入时钟信号时，clr信号具有清0功能，当enb为高电平时允许计数，低电平时禁止计数；当低4位计数器计到9的向高4位计数器进位，另外由于图中没有显示高4位计数器计到9，故看不到count的进位信号。
4、引脚锁定并下载。
实验总结通过本实验，学习了有时钟使能的两位十进制计数器原理图输入的设计，进一步熟练掌握了原理图输入设计的方法。
计数器的原理
计数器的原理计数器是数字电路中广泛使用的逻辑部件，是时序逻辑电路中最重要的逻辑部件之一。
计数器除用于对输入脉冲的个数进行计数外，还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲等。
计数器按计数脉冲的作用方式分类，有同步计数器和异步计数器；按功能分类，有加法计数器、减法计数器和既具有加法又有减法的可逆计数器；按计数进制的不同，又可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器。
一、计数器的工作原理1、二进制计数器（1）异步二进制加法计数器图1所示为用JK触发器组成的4位异步二进制加法计数器逻辑图。
图中4个触发器F0~F3均处于计数工作状态。
计数脉冲从最低位触发器F0的CP端输入，每输入一个计数脉冲，F0的状态改变一次。
低位触发器的Q端与高位触发器的CP端相连。
每当低位触发器的状态由1变0时，即输出一负跳变脉冲时，高位触发器翻转。
各触发器置0端R D并联，作为清0端，清0后，使触发器初态为0000。
当第一个计数脉冲输入后，脉冲后沿使F0的Q0由0变1，F1、F2、F3均保持0态，计数器的状态为0001；当图1 4位异步二进制加法计数器第二个计数脉冲输入后，Q0由1变为0，但Q0的这个负跳变加至F1的CP端，使Q1由0变为1，而此时F3、F2仍保持0状态，计数器的状态为0010。
依此类推，对于F0来说，每来一个计数脉冲后沿，Q0的状态就改变，而对于F1、F2、F3来说，则要看前一位输出端Q是否从1跳到0，即后沿到来时，其输出端的状态才改变，否则Q1、Q2、Q3端的状态同前一个状态一样。
这样在第15个计数脉冲输入后，计数器的状态为1111，第16个计数脉冲输入，计数器恢复为0000。
由上述分析可知，一个4位二进制加法计数器有24=16种状态，每经过十六个计数脉冲，计数器的状态就循环一次。
通常把计数器的状态数称之为计数器的进制数（或称计数器的模），因此，4位二进制计数器也可称之为1位十六进制（模16）计数器。
表1所示为4位二进制加法计数器的状态表。
级《数字逻辑电路》实验指导书
课程名称：数字逻辑电路实验指导书课时：8学时集成电路芯片一、简介数字电路实验中所用到的集成芯片都是双列直插式的，其引脚排列规则如图1－1所示。
识别方法是：正对集成电路型号<如74LS20）或看标记<左边的缺口或小圆点标记），从左下角开始按逆时针方向以1，2，3，…依次排列到最后一脚<在左上角）。
在标准形TTL集成电路中，电源端V一般排在左上CC，7脚为端，接地端GND一般排在右下端。
如74LS20为14脚芯片，14脚为VCCGND。
若集成芯片引脚上的功能标号为NC，则表示该引脚为空脚，与内部电路不连接。
二、TTL集成电路使用规则1、接插集成块时，要认清定位标记，不得插反。
2、电源电压使用范围为＋4.5V～＋5.5V之间，实验中要求使用Vcc＝＋5V。
电源极性绝对不允许接错。
3、闲置输入端处理方法(1> 悬空，相当于正逻辑“1”，对于一般小规模集成电路的数据输入端，实验时允许悬空处理。
但易受外界干扰，导致电路的逻辑功能不正常。
因此，对于接有长线的输入端，中规模以上的集成电路和使用集成电路较多的复杂电路，所有控制输入端必须按逻辑要求接入电路，不允许悬空。
<也可以串入一只1～10KΩ的固定电阻）或接至某一 (2> 直接接电源电压VCC固定电压(＋2.4≤V≤4.5V>的电源上，或与输入端为接地的多余与非门的输出端相接。
(3> 若前级驱动能力允许，可以与使用的输入端并联。
4、输入端通过电阻接地，电阻值的大小将直接影响电路所处的状态。
当R ≤680Ω时，输入端相当于逻辑“0”；当R≥4.7 KΩ时，输入端相当于逻辑“1”。
对于不同系列的器件，要求的阻值不同。
5、输出端不允许并联使用<集电极开路门(OC>和三态输出门电路(3S>除外）。
否则不仅会使电路逻辑功能混乱，并会导致器件损坏。
6、输出端不允许直接接地或直接接＋5V电源，否则将损坏器件，有时为，一般取R 了使后级电路获得较高的输出电平，允许输出端通过电阻R接至Vcc＝3～5.1 KΩ。
计数器的逻辑电路
计数器是一种在数字系统中广泛使用的逻辑电路。
它能够记录和显示数字信息，在各种领域中都有广泛的应用，如计算机、控制系统等。
计数器的种类很多，根据其记录和显示数字信息的方式不同，可以分为二进制计数器、十进制计数器、N进制计数器等。
其中，二进制计数器是最简单的一种，它采用二进制编码方式，即0和1的组合表示数字信息。
十进制计数器则采用十进制编码方式，即0到9的数字表示数字信息。
而N进制计数器则采用N 进制编码方式，可以表示任意进制的数字信息。
计数器的逻辑电路设计是实现计数器功能的关键。
一般来说，计数器的逻辑电路可以分为三个部分：触发器、译码器和显示电路。
首先，触发器是计数器中最基本的逻辑单元，它能够存储二进制信息，具有置位、复位和翻转三种基本操作。
在计数器中，需要使用多个触发器来存储计数器的状态。
其次，译码器是计数器中用于将二进制信息转换为对应的十进制数字的逻辑单元。
在设计中，需要根据具体的计数器需求选择合适的译码器。
最后，显示电路是计数器中用于将数字信息显示出来的逻辑单元。
它一般由一些LED灯或者液晶显示屏组成，根据译码器输出的信号来显示相应的数字信息。
除了以上三个部分，计数器中还需要添加一些控制信号以实现计数、清零、置数等功能。
这些控制信号可以通过一些简单的逻辑门来实现。
总的来说，计数器的逻辑电路设计是一个比较复杂的过程，需要考虑触发器的选择、译码器的设计、显示电路的组成以及控制信号的实现等多个方面。
同时，还需要考虑到计数器的功耗、速度、稳定性等多个因素。
因此，在实际应用中，需要根据具体的需求和条件来选择合适的计数器设计。
实验2`有时钟输入的两位十进制计数器原理图输入设计
三、实验注意事项 1、输入文件名不能用汉字或关键字、非法字符； 、输入文件名不能用汉字或关键字、非法字符； 2、注意文件在编译连接时的路径； 、注意文件在编译连接时的路径； 3、注意引脚分配与对应的 芯片相匹配； 、注意引脚分配与对应的FPGA芯片相匹配； 芯片相匹配 4、注意信号标号与总路线的表达方式。 、注意信号标号与总路线的表达方式。 四、实验设备 GW48EDA系统，计算机一台，打印机一台 系统， 系统 计算机一台， 五、实验思考 1、用VHDL编写有时钟输入的两位十进制计数器源程序。 编写有时钟输入的两位十进制计数器源程序。 、 编写有时钟输入的两位十进制计数器源程序 2、 对仿真波形结果进行分析。 、 对仿真波形结果进行分析。 3、写出验证性实验报告 、写出验证性实验报告.
图3-4 用74390设计一个有时钟使能的两位十进制计数器原理
图3-5 调出元件74390
图3-6 从Help中了解74390的 详细功能
1、设计电路原理图，频率计的核心元件之一是含有时钟使能及进位扩展输出的十进 、设计电路原理图， 制计数器。为此这里拟用一个双十进制计数74390和其它一些辅助元件来完成。电路 和其它一些辅助元件来完成。 制计数器。为此这里拟用一个双十进制计数 和其它一些辅助元件来完成 原理图如图3-4所示。图中，74390连接成两个独立的十进制计数器，待测频率信号 原理图如图 所示。图中， 连接成两个独立的十进制计数器， 所示 连接成两个独立的十进制计数器 clk通过一个与门进入 通过一个与门进入74390的计数器 的时钟输入端 的计数器1的时钟输入端 通过一个与门进入 的计数器 的时钟输入端1CLKA，与门的另一端由计数使 ， 能信号enb控制：当enb = '1' 时允许计数；enb = '0' 时禁止计数。计数器 的4位输出 控制： 时允许计数； 时禁止计数。计数器1的 位输出 能信号 控制 q[3]、q[2]、q[1]和q[0]并成总线表达方式即 并成总线表达方式即q[3..0]，由图 左下角的 左下角的OUTPUT输出 、 、 和 并成总线表达方式即 ，由图3-4左下角的 输出 端口向外输出计数值，同时由一个4输入与门和两个反相器构成进位信号进入第 输入与门和两个反相器构成进位信号进入第2个计 端口向外输出计数值，同时由一个 输入与门和两个反相器构成进位信号进入第 个计 数器的时钟输入端2CLKA。 数器的时钟输入端 。 个计数器的4位计数输出是 第2个计数器的 位计数输出是 个计数器的 位计数输出是q[7]、q[6]、q[5]和q[4]，总线输出信号是 、 、 和 ，总线输出信号是q[7..4]。这 。 两个计数器的总的进位信号，即可用于扩展输出的进位信号由一个6输入与门和两个 两个计数器的总的进位信号，即可用于扩展输出的进位信号由一个 输入与门和两个 反相器产生， 输出。 是计数器的清零信号 是计数器的清零信号。 反相器产生，由cout输出。clr是计数器的清零信号。 输出 2、计数器电路实现，在此首先从实现图 所示的电路的绘制和测试开始，用鼠标双 所示的电路的绘制和测试开始， 、计数器电路实现，在此首先从实现图3-4所示的电路的绘制和测试开始 击“Enter Symbol”窗中 窗中Symbol Libraries栏的 栏的e:\maxplus2\max2lib\mf的宏功能元 的宏功能元 窗中 栏的 件库，于是可以在Symbol Files栏中看到绝大多数 系列的元件（图3-5）。这些器 栏中看到绝大多数74系列的元件 ）。这些器 件库，于是可以在 栏中看到绝大多数 系列的元件（ ）。 件的详细功能及其它们的逻辑真值表可以通过查阅“ 选项来获得。 件的详细功能及其它们的逻辑真值表可以通过查阅“Help”选项来获得。为了查阅 选项来获得 74390的功能，可如图 所示，在Help菜单中选 的功能， 所示， 菜单中选Old-Style Macrofunctions项，然后 的功能 可如图3-6所示 菜单中选 项 选Counters项。 项
实验五 计数器的设计——实验报告
实验五计数器的设计——实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是设计并实现一个计数器，通过实际操作深入理解计数器的工作原理和逻辑电路的设计方法，提高对数字电路的分析和设计能力。
二、实验原理计数器是一种能够对输入脉冲进行计数的数字电路。
它可以按照不同的计数方式，如加法计数、减法计数或可逆计数，来记录脉冲的个数。
在本次实验中，我们采用的是基于数字逻辑芯片的设计方法。
通过组合逻辑门（如与门、或门、非门等）和时序逻辑元件（如触发器）来构建计数器的电路。
常见的计数器类型有二进制计数器、十进制计数器等。
二进制计数器每输入一个脉冲，计数值就增加 1，当计数值达到最大值（如 4 位二进制计数器的最大值为 15）时，再输入一个脉冲就会回到 0 重新开始计数。
十进制计数器则是按照十进制的规律进行计数。
三、实验设备与材料1、数字电路实验箱2、 74LS161 计数器芯片3、 74LS00 与非门芯片4、 74LS04 非门芯片5、导线若干四、实验内容与步骤1、设计一个 4 位二进制加法计数器首先，将 74LS161 芯片插入实验箱的插槽中。
按照芯片的引脚功能，将时钟脉冲输入端（CLK）连接到实验箱的脉冲源，将清零端（CLR）和置数端（LD）连接到高电平，使计数器处于正常计数状态。
将计数器的输出端（Q3、Q2、Q1、Q0）连接到实验箱的指示灯，以便观察计数结果。
打开脉冲源，观察指示灯的变化，验证计数器是否正常进行加法计数。
2、设计一个 4 位十进制加法计数器在上述 4 位二进制加法计数器的基础上，通过使用与非门和非门等芯片对输出进行译码，将二进制计数值转换为十进制。
具体来说，当二进制计数值达到 1001（即十进制的 9）时，产生一个进位信号，将计数器清零，从而实现十进制计数。
3、设计一个可逆计数器（可加可减）为了实现可逆计数，需要增加一个控制端（U/D）来决定计数器是进行加法计数还是减法计数。
当 U/D 为高电平时，计数器进行加法计数；当 U/D 为低电平时，计数器进行减法计数。
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新疆大学
课程设计报告
所属院系：电气工程学院
专业：电气工程
课程名称：电子技术B课程设计
设计题目：20进制加法计数器电路的设计
班级：电气10-4班
学生姓名：克依斯尔.卡合曼
学生学号：20102101454
指导老师: 王红琳努尔买买提
完成日期：2014.01.13 —2014.01.20
20进制加法计数器电路的设计
1．设计目的
（1）了解EDA技术的概念、发展及应用。
（2）掌握VHDL语言的基础知识，熟悉在数字电路系统设计中VHDL程序设计。
（3）学习MAX+PLUSⅡ软件的应用方法。
（4）应用EDA技术的设计方法完成（采用原理图和文本法两种方法实现），并在MAX+PLUSⅡ软件上仿真。
（5）需在实验室搭建电路验证并请认真按格式完成课程设计报告。
2．设计内容
maxplus2
MAX+PLUSII把这些设计转自动换成最终所需的格式。
其设计速度非常快。
对于一般几千门的电路设计，使用MAX+PLUSII，从设计输入到器件编程完毕，用户拿到设计好的逻辑电路，大约只需几小时。
设计处理一般在数分钟内完成。
特别是在原理图输入等方面，Maxplus2被公认为是最易使用，人机界面最友善的PLD开发软件，特别适合初学者使用。
EDA （Electronic Design Automation）
EDA技术就是依靠功能强大的电子计算机，在EDA 工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、仿真，直至下载到可编程逻辑器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC芯片中，实现既定的电子电路设计功能。
2.2 电路的分析
（1）创建电路
文本图：
（3）20进制计数器的原理图：
（4）原理图输出波形图：
可见当LD信号为“1”是不管CLK信号是什么都不工作。
只要LD为“0”是才能正常工作。
文本原理图
其功能表如下：
输入输出MR P3 P2 P1 P0 Q3 Q2 Q1 Q0
1 ×××××××0 0 0 0
× d c b a d c b a
0 0
×
××××加计数
0 1
1
0 1 1 ××××减计数
实验接线图：
(5)结束语
利用MAXPLUS2仿真软件完成了20进制加法计数器原理图及波形仿真，仿真结果与预期相符，实现了20进制的加法。
这个软件快捷方便，功能强大。
能方便的实现20进制加法计数器的仿真。
个人体会
经过几天的摸索，我的课程设计终于完成了。
在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。
课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。
通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。
自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么都会，什么东西都懂，有点眼高手低。
通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
在这次课程设计中，我和同学的关系也更近了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法让我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学及我的搭档。
总体来说，这次课程设计我受益匪浅。
在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中，特别有趣，培养了我的设计思维，在让我体会到了设计电路的艰辛的同时，也学会了一个新的软件（MAX+plus II）更让我体会到成功的喜悦和快乐。
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。