数字电子技术六十进制计数器制作样本

数字电子技术

仿

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实

验

报

告

学院: 计算机科学学院

班级: 信科10级01班

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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。

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

× 1 1 0 1 保持

× 1 1 ×0 保持

↑ 1 1 1 1 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=T 1+T 2。T 1为电容充电时间, T 2为电容放电时间。

充电时间 11212()ln 20.7()T R R C R R C =+≈+ 放电时间 222ln 20.7T R C R C =≈

矩形波的振荡周期121212ln 2(2)0.7(2)T T T R R C R R C =+=+≈+ 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R 1 = R 2 =510 K Ω, 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 =11212()ln 20.7()T R R C R R C =+≈+ =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。