两位同步十进制可逆计数器的设计.
湖北师范学院文理学院信息工程系2010级电子信息工程专业综合课程设计（一）
文理学院
综合课程设计
（一）
Integrated Curriculum Design（1）
两位同步十进制可逆计数器的设计
1 设计目的
（1）熟悉各种触发器的使用及时序逻辑电路的设计方法；
（2）掌握中规模集成十进制可逆计数器74LS192的逻辑功能和使用方法；（3）了解计数器的功能扩展及显示器的应用和它们的运行过程中是如何实现相关功能的。
2 设计思路
第一步：将两片74LS192进行级联，用“反馈清零法”设计一个两位十进制加法计数器，反馈清零信号取自输出端Q0 ~Q3 ；
第二步：将两片74LS192进行级联，用“反馈置数法”设计一个两位十进制减法计数器，反馈置数信号取自计数器最高位的借位端TCD；
第三步：将上述加、减计数器电路结合起来，即初步构成一个加/减两位十进制可逆计数器。余下的问题就是在加/减可逆计数条件下，如何切换计数器最低位的计数脉冲输入端CPD、CPU的信号。经过分析，这一功能通过单刀双掷开关即可实现。整个可逆计数器电路（不包括数字显示部分）的设计框图如下图
图1（可逆计数器设计框图）
3 设计过程
整个设计可分为三个部分，具体如下：
第一部分：提供持续的脉冲信号；
第二部分：计数单元的设计；
第三部分：用两个74LS192组成两位十进制可逆计数器。
其中第二部分由74LS192双十钟方式的可逆计数器组成，其引脚图如下图2所示，功能表如下表1所示：
图2（74LS192的引脚图）
表1（74LS192的功能表）
第三部分的设计框图如下图3所示：
图3（两个74LS192组成十进制可逆计数器）
低位计数器的CPU 端与计数脉冲输入端相连，进位输出端与高一位计数器的CPU 端相连
3.1方案论证
通过仿真软件进行实际验证，改变脉冲信号进行计数，通过开关控制，看是
否能实现相关功能，论证方案：将线路处于工作状态，调节开关置零，然后进行置数，将输入端置为0111，拨动开关使电路进行加计数，当加到99时自动置零，然后将开关调置另一边进行减计数。
CPU 为加计数时钟输入端，CPD 为减计数输入端 LD 预置输入控制端，异步预置
CR 为复位输入端，高电平有效，异步清零
CO 为进位输出，1001状态后负脉冲
输出
BO 为借位输出，0000状态后负脉冲输出
3.2电路设计
1. 按键部分：
（1）实现置数功能的开关S1,S2,S3,S4如下图4所示：
图4（置数开关S1,S2,S3,S4）
（2）实现置零计数功能的开关SW1,SW2如下图5所示：
图5 （置零计数开关SW1,SW2）
通过单刀双掷开关，将SW1扳向上时接高电位，输出置零；将SW1，SW2同时扳向下时接低电位，可以进行置数；将SW1扳向下时接低电位，SW2扳向上时接高电位，进行计数。
（3）实现加减计数功能的开关SW3如下图6所示：
。
图6（加减计数开关SW3）
将单刀双掷开关SW3扳向上时进行加计数，扳向下时进行减计
2.主要工作部分（74LS192可逆计数器）如下图7所示：
图7（74LS192可逆计数器）
通过两个74LS192进行加/减计数，将要输出高电平的接电源，输出低电平的接地，当低位端满到九时将向前输出进位信号，高位端将地位的输出信号作为一个脉冲记一次数。
3.显示部分（数码显示管）如下图8所示：
图8（数码显示管）
通过数码显示管，将输出的二进制信号转换为十进制显示出来
4电路仿真与结果分析
4.1电路仿真
（1）当开关SW1接高电位时，无论其他开关的状态，电路处于置零。如下图9所示：
图9
（2）当开关SW1，SW2均接低电位时，电路处于置数状态。如下图10所示：
图10
（3）当SW1接低电位，SW2接高电位，SW3置上端时，电路处于加计数状态，如下图11（1）图11（2）所示：
图11（1）
图11（2）
（4）当SW1接低电位，SW2接高电位，SW3扳置下端时，电路处于减计数状
态，如下图12（1）图12（2）所示：
图12（1）
图12（2）
4.2结果分析
（1）清零
令R D=1，其它输入为任意态，这时Q D Q C Q B Q A=0000，译码数字显示为0。
清除功能完成后，置R D=0
（2）置数
R D=0，CP U，CP D任意，数据输入端输入任意一组二进制数，令LD=0，观察计数译码显示输出，预置数功能是否完成，此后置LD=1。
（3）加计数
R D=0，LD=CP D=1，CP U接单次脉冲源。清零后送入10个单次脉冲，观察译码数字显示是否按8421码十进制状态转换表进行；输出状态变化是否发生在CP U的升沿。
（4）减计数
R D=0，LD=CP U=1，CP D接单次脉冲源。
通过按键的变化，可以实现清零，置数（0-9），加计数，减计数（00-99）的功能，而且改变脉冲的频率，可以改变计数的快慢。
5设计体会
通过这次对两位十进制可逆计数器的设计与制作，我懂得了如何将自己所学的东西运用于实际电路中，掌握了功能电路的基本设计方法，学会了74LS192计数器的应用，加深了对时序电路的理解，同时也掌握了仿真软件的应用，能够对设计的电路进行仿真，从而验证电路的正确性。通过这次设计我还学会了通过图书馆书籍和互联网进行资料的收集，为以后的设计工作奠定基础。
参考文献
「1」朱正伟何宝祥刘训非《数字电路逻辑设计》[m] .清华大学出版社2006 ；
「2」郭建华等。《数字电子技术与实训教程》.北京：人民邮电出版社2004；「3」马俊兴等《数字电子技术》北京：科学出版社2005；
「4」李士雄，丁康源。《数字集成电子技术教程》。北京：高等教育出版社1993；「5」杨颂华等《数字电子技术基础》西安：西安电子科技大学出版社2000。
附件（如下图13所示）
所用到的元器件：
时钟脉冲1个
单置开关4个
单刀双掷开关3个
74LS192计数器2个
数码显示器2个
完整电路
图13
可编程可逆计数器
自动化专业电子课程设计报告题目：可编程可逆计数器设计 姓名王振 学号0808020231 指导教师：廖晓纬 评阅成绩等次： 电气信息工程系 2010-2011 第二学期
摘要：本课程设计是基于Altera公司开发的QuartusⅡ软件进行的设计，利用QuartusⅡ设计软件的元件库所提供的集成器件来实现任意进制计数器的设计，此软件是学习EDA（电子设计自动化）技术的重要软件。其中硬件使用高性价比的FPGA／CPLD（元件可编程逻辑闸阵列/复杂可编程逻辑器件）器件，软件利用VHDL（超高速集成电路硬件描述语言）语言，计数器电路的功能取决于硬件描述语言对设计对象建模的描述，经过精心调试使可编程器件的芯片利用效率达到最优，较之以往的数字电路设计和单片机功能设计具有灵活简便的优势，特别是在对复杂计数器设计，可大大减少调试时间，优化系统设计。 关键词：EDA；任意进制计数器；QuartusⅡ；VHDL
目录 前言 (3) 一、设计的任务与要求 (4) 1.1 设计任务 (4) 1.2 设计要求 (4) 二、总体设计和系统框图 (4) 2.1计数器方案 (4) 2.2 数码管驱动显示方案 (4) 2.3 N进制设定设计方案 (5) 2.4电路系统总体设计 (5) 三、硬件设计 (6) 3.1计数器部分设计硬件连接方式 (6) 3.2 驱动译码部分设计 (7) 3.3进制输入部分设计 (7) 3.4整体电路部分 (7) 四、软件设计（系统仿真） (9) 4．1程序工作流程图 (9) 4.2 仿真步骤及结果 (10) 五、设计结果分析 (12) 5.1 系统能实现的功能 (12) 5.2 系统所选用软件及芯片型号 (12) 六、设计总结和体会 (12) 6.1设计总结 (12) 6.2设计的收获及体会 (12) 6.3 设计的完善 (13) 致谢 (13) 参考文献 (13) 程序代码 (14)
计数器的设计实验报告
计数器的设计实验报告 篇一：计数器实验报告 实验4 计数器及其应用 一、实验目的 1、学习用集成触发器构成计数器的方法 2、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法二、实验原理 计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来计脉冲数，还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。 计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同，分为二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器。根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等等。目前，无论是TTL还是
CMOS集成电路，都有品种较齐全的中规模集成计数器。使用者只要借助于器件手册提供的功能表和工作波形图以及引出端的排列，就能正确地运用这些器件。 1、中规模十进制计数器 CC40192是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如图5－9－1所示。 图5－ 9－1 CC40192引脚排列及逻辑符号 图中LD—置数端CPU—加计数端CPD —减计数端CO—非同步进位输出端BO—非同步借位输出端 D0、D1、D2、D3 —计数器输入端 Q0、Q1、Q2、Q3 —数据输出端CR—清除端 CC40192的功能如表5－9－1，说明如下：表5－9－1 当清除端CR为高电平“1”时，计数
器直接清零；CR置低电平则执行其它功能。当CR为低电平，置数端LD也为低电平时，数据直接从置数端D0、D1、D2、D3 置入计数器。 当CR为低电平，LD为高电平时，执行计数功能。执行加计数时，减计数端CPD 接高电平，计数脉冲由CPU 输入；在计数脉冲上升沿进行8421 码十进制加法计数。执行减计数时，加计数端CPU接高电平，计数脉冲由减计数端CPD 输入，表5－9－2为8421 码十进制加、减计数器的状态转换表。加法计数表5－9－ 减计数 2、计数器的级联使用 一个十进制计数器只能表示0～9十个数，为了扩大计数器范围，常用多个十进制计数器级联使用。 同步计数器往往设有进位（或借位）输出端，故可选用其进位（或借位）输出信号驱动下一级计数器。 图5－9－2是由CC40192利用进位
实验一 两位十进制计数器
实验一两位十进制计数器 一实验目的 二实验要求 三实验内容及步骤 （1）两位十进制计数器项目的建立 1 新建一个文件夹作为工程项目的记录 2 创建工程项目 运行QUARTUS2软件，建立工程，方法是选择file菜单下执行new project wizard 命令（2）基于QUARTUS2的两位十进制计数器的原理图设计 建立原理图文件 1 运行QUARTUS2软件，选择file菜单执行new。。的命令 2 选择block diagram/schematic file 流程图和原理图文件，单击ok进入原理图编辑界面，即建立一个空的原理图文件 3元件的选择和放置 在原理图编辑区单击鼠标右键或双击鼠标左键，在对应的Name输入相应的名字，即可调出。选择Repeat-insert mode 即可重复调用 4修改输入输出元件（引脚）属性双击任意一个元件，即可修改元件参数 5 电路图连线 注意网络标号的放置，用鼠标单击线条，则该线处于选中状态，再按右键，选择properties，即可填入网络标号 6 保存原理图文件 Ctrl+s 或点击file菜单中的save保存，就生成了原理图文件 7原理图 基于QUARTUS2的两位十进制计数器的编译 QUARTUS2的编译方法是选中processing菜单的start compliation 项或者单击快捷键按钮进行编译 基于QUARTUS2两位十进制计数器的功能测试 1 新建波形文件 选择菜单file中的new。。命令，选择verification/debugging中的vector waveform file方式后单击ok按键，进入QUARTUS2波形编辑器 在name栏下的空白处双击鼠标，出现insert node or bus对话框，单击node finder 按钮，选择引脚 2 设置仿真时间区域 在edit菜单中选择end time 项，在弹出的，设置整个仿真的时间，单击ok 执行edit菜单中的grid size 。。命令，设置时间的栅格，点击ok 3设置输入信号波形 选中clk时钟信号，选择时钟设置键，设置时钟周期为1us 设置clr信号 设置en信号
十进制4位加法计数器设计
洛阳理工学院 十 进 制 4 位 加 法 计 数 器 系别：电气工程与自动化系 姓名：李奇杰学号：B10041016
十进制4位加法计数器设计 设计要求： 设计一个十进制4位加法计数器设计 设计目的： 1.掌握EDA设计流程 2.熟练VHDL语法 3.理解层次化设计的内在含义和实现 设计原理 通过数电知识了解到十进制异步加法器的逻辑电路图如下 Q3 则可以通过对JK触发器以及与门的例化连接实现十进制异步加法器的设计 设计内容 JK JK触发器的VHDL文本描述实现： --JK触发器描述 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity jk_ff is
port( j,k,clk: in std_logic; q,qn:out std_logic ); end jk_ff; architecture one of jk_ff is signal q_s: std_logic; begin process(j,k,clk) begin if clk'event and clk='0' then if j='0' and k='0' then q_s <= q_s; elsif j='0' and k='1' then q_s <= '0'; elsif j='1' and k='0' then q_s <= '1'; elsif j='1' and k='1' then q_s <= not q_s; end if; end if; end process; q <= q_s; qn <= not q_s; end one; 元件门级电路： 与门VHDL文本描述实现： --与门描述library ieee; use ieee.std_logic_1164.all;
同步二进制加法计数器
同步二进制加法计数器 F0302011 5030209303 刘冉 计数器是用来累计时钟脉冲（CP脉冲）个数的时序逻辑部件。它是数字系统中用途最广泛的基本部件之一，几乎在各种数字系统中都有计数器。它不仅可以计数，还可以对CP 脉冲分频，以及构成时间分配器或时序发生器，对数字系统进行定时、程序控制操作。此外，还能用它执行数字运算。 1、计数器的特点： 在数字电路中，把记忆输入CP脉冲个数的操作叫做计数，能实现计数状态的电子电路称为计数器。特点为（1）该电路一般为Moore型电路，输入端只有CP信号。 （2）从电路组成看，其主要组成单元是时钟触发器。 2、计数器分类 1) 按CP脉冲输入方式，计数器分为同步计数器和异步计数器两种。 同步计数器：计数脉冲引到所有触发器的时钟脉冲输入端，使应翻转的触发器在外接的CP脉冲作用下同时翻转。 异步计数器：计数脉冲并不引到所有触发器的时钟脉冲输入端，有的触发器的时钟脉冲输入端是其它触发器的输出，因此，触发器不是同时动作。 2) 按计数增减趋势，计数器分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器三种。 加法计数器：计数器在CP脉冲作用下进行累加计数（每来一个CP脉冲，计数器加1）。 3) 按数制分为二进制计数器和非二进制计数器两类。 二进制计数器：按二进制规律计数。最常用的有四位二进制计数器，计数范围从0000到1111。 异步加法的缺点是运算速度慢，但是其电路比较简单，因此对运算速度要求不高的设备中，仍不失为一种可取的全加器。同步加法优点是速度快，虽然只比异步加法快千分之一甚至几千分之一秒，但对于计数器来讲，却是十分重要的。所以在这个高科技现代社会中，同步二进制计数器应用十分广泛。 下图为三位二进制加法计数器的电路图。 图1 三位二进制计数器 图示电路为对时钟信号计数的三位二进制加法计数器或称为八进制加法计数器。 该电路的经典分析过程: 1.根据电路写出输出方程、驱动方程和状态方程 2. 求出状态图 3.检查电路能否自启动 4.文字叙述逻辑功能 解：
电子设计-两位自动计数器
课程作业 题目：《电子设计》 ——两位自动计数器 姓名：李XX 学院：物理机电与工程学院 系：电子科学系 专业：信电 年级： 学号： 指导教师： 年月日
两位自动计数器 一、两位自动计数器的功能工作原理 两位自动计数器两位数码管自动显示0-99,数字可清零。电路主要由NE555,4518,4511实现。上电后,电路自动计数.由0增至99,不断循环计数.数字上升速度快慢由NE555振荡频率决定.S1为计数清零按键.NE555构成时钟信号发生器,CD4518为二/十进制加法计数器,CD4511为译码驱动器,调节R17可调节NE555的振荡频率.C1为充放电电容,电容容量愈大,充电时间愈长,,则振荡频率愈低。 原理图： 二、元器件的选择 编号名称型号数量 R1、R2 电阻10KΩ 2 R3—R16 电阻1KΩ14 R17 可变电阻0—100KΩ 1 C1 极性电容10UF 1 C2 电容10^3 1 C3 电容10^4 1 U1 芯片NE555 1 U2A、U2B 芯片4518 2 U3、U4 芯片4511 2 ——八段数码管—— 2 S1 计数清零按键—— 1 三、芯片的功能 （1）NE555构成的是时钟信号发生器
（2）CD4518为二/十进制加数器
CD4518/CC4518是二、十进制（8421编码）同步加计数器，内含两个单元的加计数器，其功能表如真值表所示。每单个单元有两个时钟输入端CLK和EN，可用时钟脉冲的上升沿或下降沿触发。由表可知，若用ENABLE信号下降沿触发，触发信号由EN端输入，CLK 端置“0”；若用CL℃K信号上升沿触发，触发信号由CL℃K端输入，ENABLE端置“1”。RESET端是清零端，RESET端置“1”时，计数器各端输出端Q1～Q4均为“0”，只有RESET 端置“0”时，CD4518才开始计数。 CD4518采用并行进位方式，只要输入一个时钟脉冲，计数单元Q1翻转一次；当Q1为1，Q4为0时，每输入一个时钟脉冲，计数单元Q2翻转一次；当Q1=Q2=1时，每输入一个时钟脉冲Q3翻转一次；当Q1=Q2=Q3=1或Q1=Q4=1时，每输入一个时钟脉冲Q4翻转一次。这样从初始状态（“0”态）开始计数，每输入10个时钟脉冲，计数单元便自动恢复到“0”态。若将第一个加计数器的输出端Q4A作为第二个加计数器的输入端ENB的时钟脉冲信号，便可组成两位8421编码计数器，依次下去可以进行多位串行计数。 CD4518功能： CD4518是一个双BCD同步加计数器，由两个相同的同步4级计数器组成。 CD4518引脚功能(管脚功能)如下： 1CP、2CP：时钟输入端。1CR、2CR：清除端。 1EN、2EN：计数允许控制端。1Q0～1Q3：计数器输出端。 2Q0～2Q3：计数器输出端。Vdd：正电源。Vss：地。 CD4518是一个同步加计数器，在一个封装中含有两个可互换二/十进制计数器，其功能引脚分别为1～7和9～{15}.该CD4518计数器是单路系列脉冲输入（1脚或2脚；9脚或10脚），4路BCD码信号输出（3脚～6脚；{11}脚～{14}脚）。 CD4518控制功能：CD4518有两个时钟输入端CP和EN,若用时钟上升沿触发,信号由CP输入,此时EN端为高电平（1）,若用时钟下降沿触发,信号由EN输入,此时CP端为低电平（0）,同时复位端Cr也保持低电平（0）,只有满足了这些条件时,电路才会处于计数状态.否则没办法工作。 CD4518采用并行进位方式，只要输入一个时钟脉冲，计数单元Q1翻转一次；当Q1为1，Q4为0时，每输入一个时钟脉冲，计数单元Q2翻转一次；当Q1=Q2=1时，每输入一个时钟脉冲Q3翻转一次；当Q1=Q2=Q3=1或Q1=Q4=1时，每输入一个时钟脉冲Q4翻转一次。这样从初始状态（“0”态）开始计数，每输入10个时钟脉冲，计数单元便自动恢复到“0”态。若将第一个加计数器的输出端Q4A作为第二个加计数器的输入端ENB的时钟脉冲信号，便可组成两位8421编码计数器，依次下去可以进行多位串行计数。 清零原理：就是将CD4518的清零端连在一起，接一个开关，按下开关就会清零，但是如果直接连在一起前级的低电平会对后级的清零有影响，因此需要接一个二极管，因为二极管具有单向导电性，因此不会对后级有影响。 （3）CD4511为译码驱动器
10进制加法计数器课程设计
西北师范大学知行学院 数字电子实践论文 课题：74ls161组成的十进制加法计数器 （置数法） 班级：14电本 学号：14040101114 姓名：于能海
指导老师：崔用明 目录 第1章前言 (1) 1.1 摘要 (1) 1.2 设计目的 (2) 1.3 设计内容及要求 (2) 第2章设计方案 (3) ....................................................................................................................... 错误！未定义书签。 2．1主要芯片功能介绍 (3) 2.2.1 四位二进制计数器74161介绍 (3) ............................................................................................................... 错误！未定义书签。 2.2 工作原理 (4) 第3章硬件设计 (4) 3.1 单元电路设计 (4) 3.2 总硬件电路图 (5) 第4章仿真与试验 (6) 4.1 仿真结果 (6) 4.2 调试中遇到的问题 (7) 第5章结论和体会 (8)
第1章前言 1.1 摘要在数字电路技术的课程中，计数器的功能是记忆脉冲的个数,它是数字系统中应用最广泛的基本时序逻辑构件。计数器在微型计算机系统中的主要作用就是为CPU和I/O设备提供实时时钟，以实现定时中断、定时检测、定时扫描、定时显示等定时控制，或者对外部事件进行计数。一般的微机系统和微机应用系统中均配置了定时器/计数器电路，它既可当作计数器作用，又可当作定时器使用，其基本的工作原理就是"减1"计数。计数器：CLK输入脉冲是一个非周期事件计数脉冲，当计算单元为零时，OUT输出一个脉冲信号，以示计数完毕。 本十进制加法计数器是基于74161芯片而设计的， 该十进制加法计数器设计理念是用于工厂流水线上产品计数，自动计数，方便简单。 关键词：74ls161计数器 Introduction In the course of digital circuit technology, the counter memory function is the number of pulses, it is a digital system, the most widely used basic sequential logic components. The main role of the counter in the micro-computer system is to provide real-time clock for the CPU and I / O devices to achieve the timer interrupt, timing detection, scheduled scanning, the timing display timing control, or to count external events. General computer systems and computer application systems are equipped with a timer / counter circuit, it can as a counter action, but also as a timer, the basic working principle is "minus 1" count. Counter: CLK input pulse is a non-periodic event count pulses to zero when calculating unit, OUT outputs a pulse signal, to show the count is completed. The decimal addition counter is designed based on the 74161 chip, the low potential sensor senses when to rely on external signals, sensors in an object within the sensing range, otherwise it is a high potential. Within the sensing range of the sensor when an object is moved out of date, sensor potential from high to low and then high, appears on the edge. Counter is automatically incremented and displayed on a digital control. The decimal addition counters have two seven-segment LED. It can count from 0 to 99 objects, and easy to expand. The design concept of decimal addition counter is used to count on a factory assembly line products, automatic counting, convenient and simple. Keywords:74ls161counter
红外可逆计数器设计
《光电子技术》课程设计课题名称：红外可逆计数器设计 指导老师：曾维友
一、课题名称： 红外可逆计数器设计 二、设计任务： 设计一个红外可逆计数器，要求： 1、当一物体沿某一方向经过计数器时，计数器进行加一计数；而物体沿反方向经过计数器时，计数器进行减计数； 2、用数码管显示当前的计数值，最大计数值为1000； 3、设计方案经济、实用、可靠。 三、设计方案： 方案（1）：红外发射管 + 一体化按收头：适用于发射管与接收管距离较大的情形 方案（2）：槽型光电开关：适用于发射管与接收管距离较小的情形 方 波发生器 TSOP34838 38KHz 单片机系统 显示模块 单 片机系统 显示模块 Vcc
四、方案选择 由以上两种方案的设计框图可以看出：两种方案的唯一不同之处在于光电发射和接收装置，方案一釆用的是红外发射管加上一体化接收头，适用于发射管与接收管距离较大的情形，而且为了防止误动作，在光电发射部分加入了方波调制电路，因而具有较好的抗干扰能力；而方案二的电路比较简单，只用了一个槽型光电开关，外加两个限流电阻和一个反相器，这种电路适用于发射管与接收管距离较小的情形。考虑到越来越多的流水线上的产品和各种公共场所需要进行自动计数，而在这种情形下发射管与接收管距离一般都比较较大，加之方案一有较强的抗干扰能力。综合以上考虑，我们选择了方案一。 五、模块设计 1、方波发生电路 方波发生器的组成方式很多，可以用集成运放构成，可以用一些定时芯片构成，也可以用一些数字门电路构成。由于在数电课程中，我们已经学习了用555定时器构成的方波发生器，对此比较熟悉，电路也比较简单，而且性能良好，因此我们选择了用NE555构成的方波发生器。电路如下：
实验九-可逆计数器的功能测试及应用电路
实验九可逆计数器的功能测试及应用电路 实验目的： （1）掌握可逆计数器74LS191、74LS191、74LS192、74LS193的逻辑功能及使用方法。 （2）熟悉可逆计数器实现任意进制的数码倒计时电路的工作原理。 实验仪器与器件： 实验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台；函数发生器一台。 74LS191、74LS191、74LS191或74HC48、74LS00和74LS04。 实验内容： 1测试74LS190和74LS191的逻辑功能，并用数码管显示，验证是否与表2-9-4一致，分别画出各单元的电路图，写出各自的状态 实验原理：单时钟74LS191二进制同步加/减计数器的功能表如下： 表2-9-4 单时钟74LS191二进制同步加/减计数器的功能表 单时钟74LS191二进制同步加/减计数器是十进制的，其他功能与74LS191一样。它的有效状态为0000~1001. 实验电路： 如图所示是减计数时当计数器的状态变为0时的电路状态：RCO=0，MAX/=1； MIN
实验现象与结果： 该结果是当CTEN =0，D L =1，D U /=1时，A B C D Q Q Q Q 的 波形图； 该结果是当CTEN =0，D L =1，D U /=1时， RCO 与MIN MAX /的波形图
需要说明的是：当CTEN= D L=1时，电路保持原来的状态。 2测试74LS192和74LS193的逻辑功能，并用数码管显示，验证是否与表2-9-3及2-9-5一致。画出测试电路图。 实验原理： 双时钟74LS192同步十进制可逆计数器的功能表如下表所示，74LS192是十进制计数器。 表2-9-3双时钟74LS192同步十进制可逆计数器的功能表 输入输出工作 状态 U CP UP D CP DOW N CLR D L DCBA A B C D Q Q Q Q U TC D TC ＊＊H H ＊＊＊＊0000 H H 异步 清零＊＊L L 1001 1001 H H 异步 置数 H ↑L H ＊＊＊＊1001→ 0001→ 0000H H H L 减法 计数 ↑H L H ＊＊＊＊0000→ 1000→ 1001H L H H 加法 计数 双时钟74LS193二进制同步加/减法计数器的功能表如下表所示，74LS193是一个十六进制的计数器。
十进制计数器设计
十进制计数器设计 一、实验目的：熟悉Quartus II的Verilog文本设计流程全过程，学习十进制计数器的设计、仿真，掌握计数器的工作原理。 二、实验原理：计数器属于时序电路的范畴，其应用十分普遍。该程序设计是要实现带有异步复位、同步计数使能和可预置型的十进制计数器。该计数器具有5个输入端口（CLK、RST、EN、LOAD、DATA）。CLK输入时钟信号；RST起异步复位作用，RST=0，复位；EN是时钟使能，EN=1，允许加载或计数；LOAD是数据加载控制，LOAD=0，向内部寄存器加载数据；DATA是4位并行加载的数据。有两个输出端口（DOUT和COUT）。DOUT 的位宽为4，输出计数值，从0到9；COUT是输出进位标志，位宽为1，每当DOUT为9时输出一个高电平脉冲。RST在任意时刻有效时，如CLK非上升沿时，计数也能即刻清0；当EN=1，且在时钟CLK的上升沿时刻LOAD=0，4位输入数据DA TA被加载，但如果此时时钟没有上升沿，尽管出现了加载信号LOAD=0,依然未出现加载情况；当EN=1,RST=1,LOAD=1时，计数正常进行，在计数数据等于9时进行输出高电平。 三、实验任务：在Quartus II上将设计好的程序进行编辑、编译、综合、适配、仿真，从时序仿真图中学习计数器工作原理，了解计数器的运行情况及时钟输入至计数器数据输出的延时情况。 四、实验步骤： （一）、建立工作库文件和编辑设计文件 任何一项设计都是一项Project（工程），而把一个工程下的所有文件放在一个文件夹内是一个非常好的习惯，以便于我们整理，利用和提取不同工程下的文件，而此文件夹将被EDA软件默认为Work Library（工作库），所以第一步先根据自己的习惯，建立个新的文件夹。 （1）新建文件夹：在盘建立并保存工程，将文件夹取名Jishuqi。 （2）输入源程序：打开Quartus II，选择菜单File→New→Design Files→VerilogHDL File→OK(如图1所示)。 图1 在空白处工作框处输入任务要求中的代码，代码如下： module CNT10 (CLK,RST,EN,LOAD,COUT,DOUT,DATA); input CLK, EN, RST,LOAD; input [3:0] DATA; output [3:0] DOUT; output COUT;
十进制可逆加减计数器
时序电路逻辑设计 实验人：周铮班级：中法1202班学号：U201215676 一实验目的 1.掌握用SSI实现简单组合逻辑电路的方法。 2.掌握简单数字电路的安装与测试技术。 3.熟悉使用Verilog HDL描述组合逻辑电路的方法，以及EDA仿真技术。 二实验器件 计算机，可编程实验板 三实验内容 十进制加减可逆计数器设计 功能要求： 拨码开关键SW1为自动可逆加减功能键，当SW1为HIGH时，计数器实现自动可逆模十加减计数功能，即4个七段数码管上几乎同步显示0—1—2—3—4—...9—8—7—...0—1...的模十自动可逆加减计数结果；当SW1为LOW时，计数器按拨码开关键SW0的选择分别执行加减计数功能。即当SW0为HIGH时，计数器实现模十加计数功能，即4个七段数码管上几乎同步显示0—1—2—3—4—...9——0—1...的模十加计数结果；当SW0为LOW时，计数器实现模十减计数功能，即4个七段数码管上几乎同步显示9—8—7—...—1—0— (9) —8—7…的模十减计数结果。 四实验设计 1.原理设计 脉冲发生电路采用555定时器组成的多谐振荡器振荡产生周期为1s的矩形脉冲，从而为计数器提供触发信号。其中，可以通过R1，R2，C来控制充放电的时间。 加/减计数控制电路主要由74LS138构成。74LS138芯片是常用的3-8线译码器，常用在单片机和数字电路的译码电路中，74LS138的引脚排列及 真值表如图
计数单元电路主要由十进制计数器74LS192构成。74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列图如图 功能表如图 2.模拟仿真 用Verilog HDL语言设计二通道数据选择器实验程序如下： ①实验代码 module a( input clk,
EDA60进制计数器设计
《EDA技术》课程实验报告 学生姓名： 所在班级： 指导教师： 记分及评价： 报告满分3分 得分 一、实验名称 实验6：60进制计数器设计 二、任务及要求 【基本部分】 1、在QuartusII平台上，采用文本输入设计方法，通过编写VHDL语言程序，完成60进制计数器的设计并进行时序仿真。 2、设计完成后生成一个元件，以供更高层次的设计调用。 3、实验箱上进行验证。 【发挥部分】 在60进制基础上设计6进制计数器，完成时序仿真。 三、实验程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity sixth is port(clk:in std_logic; co:out std_logic;--jin wei qh:buffer std_logic_vector(3 downto 0);--shi wei ql:buffer std_logic_vector(3 downto 0));--ge wei end entity sixth; architecture art of sixth is begin co<='1'when(qh="0101"and ql="1001")else'0'; process(clk) begin if(clk='1')then if(ql=9)then ql<="0000"; if(qh=5)then
qh<="0000"; else qh<=qh+1; end if; else ql<=ql+1; end if; end if; end process; end architecture art; 四、仿真及结果分析 图6-1 60进制计数器仿真图 用VHDL语言实现一个六十进制计数器，该计数器有计数使能端en，清零端clr和进位输出端co。档en=1时，计数器正常计数；当clr=1时，计数器清零。最后在试验箱上仿真，数码管显示了0到59，则60进制计数器完成。 五、硬件验证 1、选择模式： 2、引脚锁定情况表： 六、小结 1、六进制程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity six is port(clk,en,clr:in std_logic; co:out std_logic;--jin wei qh:buffer std_logic_vector(3 downto 0));--shi wei end entity six; architecture art of six is begin co<='1'when(qh="0101" and en='1')else'0';
实验一十进制计数器的设计与仿真电子科技大学
实验一十进制计数器的设计与仿真 一、实验目的 熟悉QuartusⅡ的Verilog HDL文本设计流程全过程，学习计数器的设计、仿真和硬件测试。 二、实验原理 该程序设计是带有异步复位、同步计数使能、可预置型功能全面的十进制计数器。 （1）第一个条件句if(!RST)构成的RST接于寄存器下方的异步清0端CLR。 （2）第二个条件句if(EN)构成EN接于寄存器左侧的使能端ENA。 （3）第三个条件句if(LODA)构成LODA接于上面的多路选择器，使之控制选择来自DATA的数据，还是来自另一多路选择器的数据。 （4）不完整的条件语句与语句Q1<=Q1+1构成了加1加法器和4位寄存器。 （5）语句（Q1<9）构成了小于比较器，比较器的输出信号控制左侧多路选择器。 （6）第二个过程语句构成了纯组合电路模块，即一个等式比较器，作进位输出。 三、实验设备与软件平台 实验设备：计算机、FPGA硬件平台是Cyclone系列FPGA 软件平台：Quartus II (32-Bit)、5E+系统 四、实验内容 编写Verilog程序描述一个电路，实现以下功能：设计带有异步复位、同步计数使能和可预置型的十进制计数器。 具有5个输入端口（CLK、RST、EN、LOAD、DATA）。CLK输入时钟信号；RST 起异步复位作用，RST=0，复位；EN是时钟使能,EN=1,允许加载或计数；LOAD 是数据加载控制，LOAD=0，向内部寄存器加载数据；DATA是4位并行加载的数
据。有两个输出端口（DOUT和COUT）。DOUT的位宽为4，输出计数值，从0到9；COUT是输出进位标志，位宽为1，每当DOUT为9时输出一个高电平脉冲。 五、实验步骤 设计程序： module CNT10 (CLK,RST,EN,LOAD,COUT,DOUT,DATA); input CLK; input EN; input RST; input LOAD; input [3:0] DATA; output [3:0] DOUT; output COUT; reg [3:0] Q1 ; reg COUT ; assign DOUT = Q1; always @(posedge CLK or negedge RST) begin if (!RST) Q1 <= 0; else if (EN) begin if (!LOAD) Q1 <= DATA; else if (Q1<9) Q1 <= Q1+1; else Q1 <= 4'b0000; end end always @(Q1) if (Q1==4'h9) COUT = 1'b1; else COUT = 1'b0; Endmodule
同步计数器的设计实验报告文档
2020 同步计数器的设计实验报告文档 Contract Template
同步计数器的设计实验报告文档 前言语料：温馨提醒，报告一般是指适用于下级向上级机关汇报工作，反映情况，答复上级机关的询问。按性质的不同，报告可划分为：综合报告和专题报告；按行文的直接目的不同，可将报告划分为：呈报性报告和呈转性报告。体会指的是接触一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后，对你接触的事物产生的一些内心的想法和自己的理解 本文内容如下：【下载该文档后使用Word打开】 同步计数器的设计实验报告 篇一：实验六同步计数器的设计实验报告 实验六同步计数器的设计 学号： 姓名： 一、实验目的和要求 1．熟悉JK触发器的逻辑功能。 2．掌握用JK触发器设计同步计数器。 二、实验仪器及器件 三、实验预习 1、复习时序逻辑电路设计方法。 ⑴逻辑抽象，得出电路的状态转换图或状态转换表 ①分析给定的逻辑问题，确定输入变量、输出变量以及电路的状态数。通常都是取原因（或条件）作为输入逻辑变量，取结
果作输出逻辑变量。 ②定义输入、输出逻辑状态和每个电路状态的含意，并将电路状态顺序编号。 ③按照题意列出电路的状态转换表或画出电路的状态转换图。通过以上步骤将给定的逻辑问题抽象成时序逻辑函数。 ⑵状态化简 ①等价状态：在相同的输入下有相同的输出，并且转换到同一次态的两个状态。 ②合并等价状态，使电路的状态数最少。 ⑶状态分配 ①确定触发器的数目n。因为n个触发器共有2n种状态组合，所以为获得时序电路所需的M个状态，必须取2n1＜M2n ②给每个电路状态规定对应的触发器状态组合。 ⑷选定触发器类型，求出电路的状态方程、驱动方程和输出方程 ①根据器件的供应情况与系统中触发器种类尽量少的原则谨慎选择使用的触发器类型。 ②根据状态转换图（或状态转换表）和选定的状态编码、触发器的类型，即可写出电路的状态方程、驱动方程和输出方程。 ⑸根据得到的方程式画出逻辑图 ⑹检查设计的电路能否自启动 ①电路开始工作时通过预置数将电路设置成有效状态的一种。 ②通过修改逻辑设计加以解决。
二位十进制计数器
EDA技术及应用讲座作业 题目：基于EDA的二位十进制计数器 学校：中南大学 学科专业：生物医学工程 学生： 学号： 0405080704 任课教师： 完成日期： 2011 年 5 月 19日
基于EDA的二位十进制计数器 一实验目的 1了解QuartusII软件及基本操作； 2熟悉图形编辑器 Graphic Editor File 的设计方法； 3熟悉VHDL 语言设计方法； 4掌握简单计数器的图形设计方法和VHDL语言设计方法。 二任务要求 用两种EDA设计方法设计一个二位十进制计数器，具体要求如下： 1能累加计时； 2能循环计时（当计时到我们所需的数值时，能清零继续计数）； 3能通过一个开关来选择计数器进制数； 4要求分别用图形设计方法和VHDL语言两种方法实现该设计； 5分析比较两种设计方法。 三计数器原理及其EDA实现方法 计数是一种最简单基本的运算，计数器就是实现这种运算的逻辑电路，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能，计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成，计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成，这些触发器有RS触发器、T触发器、D触发器及JK触发器等。 在EDA设计中，可以采用两种方法来实现简单的计数器。采用图形设计方法，设计者可以调用设计软件提供的库元件，如基本的逻辑器件与门、或门、四位十进制计数器74160等等，并将这些元件以一定方式连接，从而构成目标计数器；采用VHDL语言设计方法，设计者只要根据VHDL语言规则定义目标计数器的管脚，并描述目标计数器的功能，然后设计软件便可以自动综合出目标计数器，采用这种设计方法，设计者不用考虑实际可用硬件的构成方式，因此很灵活方便。 本作业将利用Alter公司的设计软件Quartus II 9.1分别采用以上两种方法来实现一个二位十进制计数器，该计数器有两个可选进制24进制和12进制，可以通过一个开关来改变进制。该计数器在输入时钟的驱动下可以在00到24（或12）间循环计数，并将当前计数的十位和个位以BCD码输出。 四具体方案 4.1 图形设计方法 1设计思路 我采用了两个同步十进制计数器74160来实现二位十进制计数器，其原理图如图1所示。 图1中将个位计数器ONES的输出H0[0]-H0[3]通过一个或非门连接到十位计数器TENS的时钟输入，从而实现个位到十位的进位。当H0[0]-H0[3]，由“1001”变为“0000时”，或非门将产生一个上升沿，从而触发十位数计数器加1。 74160具有一个异步清零脚（CLRN）和一个同步置数脚（LDN），我采用了同步置数脚来实现该计数器的循环计数。图1中24进制计数情况下，当两个计数器的输出为23（即“00100011”）时，通过一个与非门产生一个下降沿并输入到两个计数器的同步置数端，从而实现了循环计数。12进制计数时，只要输出为
二进制计数器
课题：二进制计数器 课时：讲三课时练一课时 教学要求： （1）掌握计数器的功能；（除计数外，还可用于分频、定时、测量等） （2）掌握二进制计数器的功能、组成及常见的分类。 教学过程： 一、 异步二进制计数器 1、 电路组成 从图中可知：CP 脉冲直接控制F 0的翻转， Q 0控制F 1的翻转，Q 1控制F 2的翻转。 能够记忆输入脉冲个数的电路称为计数器。 计数器 二进制计数器 十进制计数器 N 进制计数器 加法计数器 同步计数器 异步计数器 减法计数器 可逆计数器 加法计数器 减法计数器 可逆计数器 二进制计数器 十进制计数器 N 进制计数器
2、工作过程 （1）计数器工作前应先清零。使CR＝0，则Q2Q1Q0=000。 （2）计数：CR＝1。当第一个CP脉冲的下降沿到来时，F0翻转――Q0由0变到1，F1不翻转，F2不翻转。当第二个CP脉冲的下降沿到来 时，F0翻转――Q0由1变到0，此时F1翻转――Q1由0变到1，F2 不翻转。当第三个CP脉冲的下降沿来时，F0翻转――Q0由0变到 1，此时F1不翻转――Q1仍为1，F2还是不翻转。当第四个CP脉 冲的下降沿来时，F0翻转――Q0由1变到0，此时F1翻转――Q1 由1变为0，F2也翻转――Q2由0变为1。依次循环。 波形图：
二、异步二进制减法计数器 电路图：《教材》P234的图给学生分析，下图请学生自己分析。 功能表波形图 F0每输入一个时钟脉冲翻转一次，F1在Q0由1变0时翻转，F2在Q1由1变0时翻转。 三、二进制同步计数器 电路图：《教材》P235的图给学生分析，下图请学生自己分析。 电路分析：F0每输入一个时钟脉冲翻转一次；F1在Q0=1时，在下一个CP触发沿到来时翻转；F2在Q0=Q1=1时，在下一个CP触发沿到来时翻转。
停车场计数器的设计..
电子课程设计 ——停车场计数器 学院:太原科技大学华科学院 专业：电气工程及其自动化 班级：电气122202H班 姓名：白健 学号：201222050201 指导老师：黄庆彩 2014年12月
目录 一、设计任务与要求 (1) 二、总体框图 (2) 三、选择器件 (3) 四、功能模块 (14) 五、总电路图 (19) 心得 (20) 参考文献 (20)
停车场计数器 一、设计任务与要求 1.1 设计目的： （1）掌握可任意预置的定时显示报警系统的构成、原理与设计方法； （2）熟悉集成电路的使用方法。 1.2 基本要求： （1）能够预置初始车位数，能够显示空余车位，从0-999； （2）在出口处里、外分别安装两个传感器（比如红外传感器）A、B，每当有车辆进入时将顺序经过A、B，每当有车辆出去时将顺序经过B、A，设计电路能够区分此车辆进入还是出去。 （3）进入车辆，空余车位数减1；车辆离去，空余车位数加1。 二、总体框图
设计思路 我设计的停车场电子车位计数器电路主要有四大部分，即车位空位数计数部分、译码部分、显示部分和提示灯提示部分。进出的每辆车都会触发门口的红外遥感，给计数器一个脉冲信号，使计数器进行加减计数，由显示部分将所剩余的车位数显示出来，提示灯部分提示是否有空余的车位。 （一）计数部分：用三个可逆计数器74LS192联级组成100进制可逆计数电路，预置最大值999； （二）译码部分：用七段式译码器74LS48将8421BCD码转化为共阴极七段数码管需要的逻辑状态二进制代码； （三）显示部分：采用共阴极七段式显示器，将二进制码以十进制的形式显示出来； （四）提示灯部分：由555定时器组成的单稳态触发器驱动灯泡发光，提示空车位数为0。 三、选择器件