電路課程設(shè)計(jì)---自動(dòng)循環(huán)計(jì)數(shù)器

1、<p>　　數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　——自動(dòng)循環(huán)計(jì)數(shù)器</b></p><p><b>　　學(xué)院</b></p><p><b>　　專業(yè)</b></p><p>　　成員 </p><p&g

2、t;<b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)：</b></p><p>　　1. 用集成計(jì)數(shù)器實(shí)行3～9自動(dòng)循環(huán)計(jì)數(shù)。</p><p>　　2. 電路能實(shí)現(xiàn)3～9加法和3～9減法循環(huán)計(jì)數(shù)。</p><p>　　3. 輸出用數(shù)碼顯示。</p><p>　　二、總體設(shè)計(jì)思想： </p><p>　　根據(jù)題目要求

3、，系統(tǒng)可以劃分為以下幾個(gè)部分，基本思想如下：</p><p>　　1、電源部分，由它向整個(gè)系統(tǒng)提供+5V電源。</p><p>　　2、單脈沖產(chǎn)生部分：功能是由它產(chǎn)生單個(gè)脈沖，為循環(huán)計(jì)數(shù)部分提供計(jì)數(shù)脈沖。</p><p>　　3、譯碼顯示電路部分：計(jì)數(shù)器輸出結(jié)果的數(shù)字顯示。</p><p>　　4、加/減控制電路部分：實(shí)現(xiàn)加或減循環(huán)計(jì)數(shù)功能由

4、控制部分完成。</p><p>　　5、可逆計(jì)數(shù)器部分：完成3~9的可逆加或減循環(huán)計(jì)數(shù)。</p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 3~9加/減可逆自動(dòng)循環(huán)計(jì)數(shù)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖</p><p>　　三、各個(gè)單元邏輯電路及其工作原理</p><p>　　3.1、譯碼顯示電路：<

5、/p><p><b>　　1、方案論證</b></p><p>　　方案一：采用74LS47 TTL BCD—7段高電平有效譯碼/驅(qū)動(dòng)器，數(shù)碼管需選用共陽(yáng)極數(shù)碼管。</p><p>　　方案二：采用DCD-HEX——4段數(shù)碼管，不需要譯碼器就能直接顯示出結(jié)果。</p><p>　　確定方案：采用DCD-HEX——4段數(shù)碼管。

6、</p><p>　　2、譯碼顯示電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2、加/減控制電路</p><p><b>　　1、方案論證</b></p><p>　　方案一：74LS190 TTL BCD同步加/減計(jì)數(shù)器。</p><p>　　方案二：74LS192 TTL 可預(yù)置BCD雙時(shí)鐘可逆計(jì)數(shù)器

7、。</p><p>　　確定方案：經(jīng)過比較，結(jié)合系統(tǒng)要求，決定采用方案一。</p><p>　　2、控制部分及循環(huán)加減計(jì)數(shù)部分的設(shè)計(jì)</p><p>　　同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器CT74LS192，邏輯功能示意圖見圖4。</p><p><b>　　邏輯功能示意圖： </b></p><p>　　拐角

8、3,2,6,7：數(shù)據(jù)輸入端 拐角15,1,10,9：數(shù)據(jù)輸出端</p><p>　　拐角12,13：懸空 拐角11：控制置數(shù)端</p><p>　　拐角14：清零端 拐角4,5：雙時(shí)鐘</p><p>　　圖2 邏輯功能示意圖

9、 </p><p>　　3、74LS192功能表：</p><p>　　注：拐角14：CR 拐角11：/LD</p><p>　　表1 74LS192功能表</p><p>　　4、74LS192主要邏輯功能：</p><p>　?。?）異步置數(shù)：CR=0,/LD=0, QA QB QC QD= A

10、 B C D</p><p>　　（2）加計(jì)數(shù)：CR=0,/LD=1, CPu=CP, CPd=1, QA QB QC QD按加法計(jì)數(shù)</p><p>　?。?）減計(jì)數(shù)：CR=0,/LD=1, CPu=1, CPd=CP, QA QB QC QD按減法計(jì)數(shù)</p><p>　　5、課程設(shè)計(jì)答辯完后，發(fā)現(xiàn)用74LS190來(lái)實(shí)現(xiàn)更為簡(jiǎn)便，于是又重新設(shè)計(jì)，

11、采用方案一，具體操作如下：</p><p>　?。?）集成十進(jìn)制同步加／減計(jì)數(shù)器CT74LS190，邏輯功能示意圖見圖5。</p><p>　　圖3 邏輯功能示意圖</p><p>　?。?）74LS190功能表見表2</p><p>　　表2 74LS190功能表</p><p><b>　　

12、⑶ 主要邏輯功能。</b></p><p>　　方案確定：采用方案二，只需再加一個(gè)JK觸發(fā)器控制74LS190加減計(jì)數(shù)翻轉(zhuǎn)就可以了。</p><p><b>　　四、系統(tǒng)邏輯框圖</b></p><p>　　74LS192加法計(jì)數(shù)：</p><p>　　74LS192減法計(jì)數(shù)：</p><

13、p>　　74LS190計(jì)數(shù)器</p><p>　　五、 總體電路設(shè)計(jì)圖：</p><p>　　1、74Ls190:</p><p><b>　　2、工作原理：</b></p><p>　　由單脈沖產(chǎn)生單元產(chǎn)生的計(jì)數(shù)脈沖送至74LS190的CP端，做加法時(shí)，190的D/端需接地，通過手動(dòng)開關(guān)J2就實(shí)現(xiàn)加減法運(yùn)算。當(dāng)J

14、2接上邊的開關(guān)時(shí)實(shí)現(xiàn)加法計(jì)數(shù)，調(diào)節(jié)輸入端置3，當(dāng)加過9時(shí)，在CC/CR端將發(fā)出一個(gè)進(jìn)位正脈沖，9再加1按照題目要求應(yīng)該變成3，通過輸出端、四個(gè)非門以及與非門得到0，然后低電平輸入JK觸發(fā)器，因?yàn)镴K都是高電平，根據(jù)JK觸發(fā)器的功能表，輸出翻轉(zhuǎn)，置數(shù)端置3然后重新循環(huán)；同理做減法時(shí)，輸入端置9，當(dāng)達(dá)到3時(shí)，置數(shù)端置9。</p><p>　　五、 仿真電路安裝、調(diào)試測(cè)試結(jié)果，出現(xiàn)的問題、原因及解決方法</p&g

15、t;<p>　　在安裝調(diào)試過程中，遇到了一定的問題，具體如下：</p><p>　　1、因?yàn)榧訙p法運(yùn)算剛開始置數(shù)不一樣，所以我們經(jīng)過考慮，用開關(guān)來(lái)控制輸入端的數(shù)據(jù)；</p><p>　　2、該電路運(yùn)用不熟悉，導(dǎo)致花很長(zhǎng)時(shí)間去尋找各種原件；</p><p>　　3、通電檢查，通電后做加法時(shí)，數(shù)碼管有反應(yīng)，但顯示數(shù)據(jù)不正確，懷疑是電源或接地有誤，經(jīng)查果然如

16、此，經(jīng)重新調(diào)整，故障排除。</p><p>　　六、 總結(jié)設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　本方案設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)是，除了滿足題目要求的指標(biāo)外，還補(bǔ)充了電源設(shè)計(jì)。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)明，易于實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　缺點(diǎn)：此電路的實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)要求有一定差距，以后再遇到設(shè)計(jì)問題，會(huì)從多個(gè)角度去考慮。</

17、p><p><b>　　八、 收獲、體會(huì)</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，是我收獲很大；初步掌握電子電路的計(jì)算，掌握了一點(diǎn)數(shù)字電路的一般設(shè)計(jì)方法，具備初步的電路設(shè)計(jì)能力。同時(shí)學(xué)會(huì)了如何通過網(wǎng)絡(luò)資源、書刊、教材及相關(guān)的專用手冊(cè)等來(lái)查閱所需資料。熟悉了常用電子器件的類型和特性并初步學(xué)會(huì)了怎樣合理地選用。初步掌握了普通電子電路的安裝、布線、調(diào)試等基本技能。提高了綜

18、合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)來(lái)獨(dú)立分析和解決問題的能力。進(jìn)一步熟悉了電子儀器的正確使用方法。學(xué)會(huì)了如何撰寫課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。培養(yǎng)自己嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和踏實(shí)細(xì)致的工作作風(fēng)。</p><p>　　整個(gè)設(shè)計(jì)過程從一開始不知所云到現(xiàn)在能動(dòng)手設(shè)計(jì)和安裝、調(diào)試，遇到了不少的困難，但是通過老師的精心指導(dǎo)和自己的刻苦努力，都一一克服了，是我深深體會(huì)到，要想將來(lái)成為一名國(guó)家的合格建設(shè)者和棟梁，需要腳踏實(shí)地，刻苦學(xué)習(xí)、努力鉆研、勇攀高峰

19、，同時(shí)也從中體會(huì)到了成功的快樂，在這里，我要向辛苦耕耘的老師說一聲：老師您辛苦了，非常感謝您-----敬愛的老師！</p><p><b>　　九、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]《中國(guó)集成電路大全》TTL集成電路 國(guó)防工業(yè)出版社，1985</p><p>　　[2]《實(shí)用電子電路手冊(cè)》北京：高等教育出版社，1991</p&g