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文檔簡(jiǎn)介
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
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