六十进制计数器的仿真与设计

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腿2.3.1.1同步十进制计数器74LS160逻辑框图如图2所示。

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羁图2同步十进制计数器 74LS160

膁各引出端功能为：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）。

艿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。

袅2.3.1.2 74LS160D十进制计数器

蚃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

袀其功能表如下：

芇2.3.1.4非门74LS04D逻辑框图如图：

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蚁图4非门74LS04D逻辑框图

羈原理说明：

莇非门逻辑关系：Y=(A)’

芄2.3.1.5提供、用于计数的发光二极管如图5所示高电平的电压源如图6所示时钟脉冲源如图7所示及译码显示器如图8所示

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羁图5用于计数的发光二极管

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螀图6提供高电平的电压源图7时钟脉冲源如所示

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羄图9 protel DXP软件的原理框图

莀通过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。

蚈2.4六十进制计数器仿真原理图

肈六十进制计数器仿真原理图如图9所示。

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螄图10 60进制计数器仿真原理图

聿六十进制计数器主要测试点:

蒆观察数码显示器，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。

螆2.5 测试方案

2．5.1所需元件及其用途

采用76LS160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

2.6构建电路原理图

2.6.1元器件的选取操作

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。

2.6.2设置原器件的参数

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，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。

2.6.3线路的连接

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，两脚之间就连成一条线。

2.6.4仿真分析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

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。

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