自动循环计数器

数字电子技术课程设计

课题二：自动循环计数器

一、设计目的

1、熟练掌握计数器的应用。

2、加深对加减循环计数和显示电路的理解。

二、设计任务

1、用集成计数器实行3~9自动循环计数。

2、电路能实现3~9加法和3~9减法循环计数。

3、输出用数码显示。

三、设计思想

1、译码驱动显示部分：计数输出结果送至译码输出显示部分。

2、控制部分：实现加或减循环计数功能由控制部分完成。

3、计数部分：完成BCD码3~9的可逆加或减循环计数。

系统方框图如下：

四、单元电路的设计、参数计算、器件介绍：

（一）译码驱动显示部分

1、采用74LS48 TTL BCD—7 段译码器/内部上拉输出驱动。

由于74LS48输出时高电平有效，所以显示数码管援用LTS547R共阴极数码管。

2、元器件型号的选择及参数的计算：

数码管LTS547R，译码/驱动器74LS48；限流电阻的计算，数码管压降一般为1.8~2.2，工作电流10~20mA,经试验，静态显示时10mA,亮度客观，所以限流电阻R1~R7=（5V-2V）/10mA=300Ω。

3、译码驱动、显示电路的设计

DBCA为8421BCD码输入端，a—g为7段译码器输出端。LT灯测试输入使能端。

（二）控制部分及循环加减计数部分

1、采用74LS191 TTL 4为同步加/减计数器。

2、控制部分及循环加减计数部分的设计74LS191功能管脚如图所示

3、主要逻辑功能

（1）同步指数功能

当LD’=0时，CP来时，并行输入数据d3~d0被置入。（2）计数功能取CT’=0 LD’=1

当U’/D=0时，对应CP脉冲上升沿，十六进制加法计数。

当U’/D=1时，对应CP脉冲上升沿，十六进制减法计数。（3）保持功能

当CT’=LD’=1时，计数器保持原来的状态不变。

74LS138 TTL 三—8 线译码器

状态图如下

利用555定时器设计时钟脉冲如图

五、总体电路设计图、工作原理及器件清单

1、3~9可逆自动循环加或减计数器总体电路如图所示。

由555定时器设计成的单脉冲产生的计数脉冲送至74LS191的CLK端，做加法时，191的D/U’端需接地，通过手动开关实现。加法减法计数时按题目要求，9加1变成10，3减1应该变成9，在此利用74LS298双4位2选一数据选择器将预置数3（0011）或9（1001）选择一个数据送给191的预置数据端DCBA，实现的方法是，将加到10或减到2由138译码得到的负脉冲送到298的CLK端，CLK将与之的无论加或减的预置数0011或1001数据送至191的预置端，298的WS端为数据选择端，即WS=1选0011加法预置数，WS=0选1001减法预置数。

元件清单

74LS138、74LS298、74LS191、74LS48、555定时器、10K电阻两个、10nf电容一个、470nf电容一个

六参考资料

《数字电子技术基础》第五版阎石主编高等教育出版社

网上资源

七总结

通过这次的课程设计，收益很大；初步掌握电子电路的计算，掌握了数字电路的一般方法，具备初步的电路设计能力。同时学会了如何通过网络资源，书刊、教材及相关的专用手册等来查阅所需的资料。熟悉了常用元器件的类型和特性。初步学会电子电路的安装、布线、调试的基本技能。提高独立分析和解决问题的能力。熟悉电子仪器的正确使用方法。培养认真严谨的科学态度和细致工作作风。