數(shù)電設(shè)計任意模值的計數(shù)器

1、課程設(shè)計（論文）課程名稱： 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 題 目： 設(shè)計任意模值的計數(shù)器 院 （系）： xxxxxx 專業(yè)班級： xxxxxxxx 姓 名： xxx 學(xué) 號： xx 指導(dǎo)教師： xx 2014年1月3日1第 4 頁任務(wù)書1、 課程設(shè)計（論文）題目：設(shè)計任意模值的計數(shù)器。（模35計數(shù)器）2、 本次課程設(shè)計（論文）應(yīng)達(dá)到的目的：a) 熟悉74LS90計數(shù)器的基本功能；b) 掌握綜合應(yīng)用理論知識和中規(guī)模集成電路設(shè)計方法； c) 掌握調(diào)試及電路主要技術(shù)指標(biāo)的測試方法；d) 實現(xiàn)用74LS90計數(shù)器輸出8421BCD碼模35置9計數(shù)器；e) 作出模擬仿真電路圖，完成本次課程設(shè)計。3、 本次課程設(shè)計（

2、論文）任務(wù)的主要內(nèi)容和要求主要內(nèi)容：（1） 通過查閱資料，了解74LS90計數(shù)器的功能和各個引腳的作用；（2） 利用兩片中規(guī)模集成電路計數(shù)器74LS90，實現(xiàn)模35置9計數(shù)器，其計數(shù)范圍在0034；課程設(shè)計要求：（1） 獨立完成本次課程設(shè)計的主要內(nèi)容；（2） 設(shè)計出仿真電路具有清零、預(yù)置數(shù)、停止等功能；預(yù)置數(shù)為99；（3） 調(diào)試結(jié)果，分析調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題及故障排除方法；（3） 將結(jié)果輸出到仿真電路圖的晶體管上，顯示出來；（4） 寫出設(shè)計總結(jié)報告。摘 要Multisim 11.0提供了豐富的元器件。這些元器件按照不同的類型和種類分別存放在若干個分類庫中。這些元件包括現(xiàn)實元件和虛擬元件

3、計數(shù)器是一種最簡單的基本運算，計數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中主要是對脈沖信號個數(shù)進(jìn)行計數(shù)，以實現(xiàn)測量、計數(shù)和控制功能，同時兼有分頻的功能。計數(shù)器按計數(shù)進(jìn)制分有二進(jìn)制計數(shù)器，十進(jìn)制計數(shù)器和任意進(jìn)制計數(shù)器；按技術(shù)單元中觸發(fā)器所接受計數(shù)脈沖和翻轉(zhuǎn)順序分有異步計數(shù)器、同步計數(shù)器；按計數(shù)供能分憂加法計數(shù)器，減法計數(shù)器，可逆計數(shù)器等。本次課程設(shè)計，是要我利用MULTISIM 11.0仿真模擬軟件，根據(jù)設(shè)計要求設(shè)計利用74LS90計數(shù)器實現(xiàn)8421BCD碼的異步置9模35加法計數(shù)器，了解計數(shù)器的工作原理。74LS90計數(shù)器是異步二五十計數(shù)器，而8421BCD碼是最基本和最常用的BCD碼，它和四位自然二進(jìn)制碼相似。我們將

4、通過此次課程設(shè)計，加強對數(shù)字電子技術(shù)的 理解,進(jìn)一步鞏固課堂上學(xué)到的理論知識。關(guān)鍵詞：Multisim11.0，計數(shù)器，8421BCD碼的異步置9模35，74LS90目 錄 1緒論 4 2設(shè)計任務(wù) 5 2.1設(shè)計目的 5 2.2.1 74Ls90計數(shù)器簡介 5 2.2.2 8421BCD碼 52.2設(shè)計要求 53設(shè)計方案 5 4電路設(shè)計 5 4.1 單片74LS90計數(shù)器置9的BCD碼基礎(chǔ)接法 6 4.2電路連接描述與電路圖 7 5仿真結(jié)果分析 7 5.1 仿真模擬軟件Multisim11.0 8 5.2 8421BCD碼74LS90置9法實現(xiàn)模35計數(shù)器仿真模擬圖8 6設(shè)計總結(jié)和心得體會 8

5、6.1設(shè)計總結(jié)86.2心得體會97參考書目10緒 論隨著集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字技術(shù)的領(lǐng)域中的新概念、新器件和新方法不斷涌現(xiàn)，特別是可編程邏輯器件和電子設(shè)計自動化技術(shù)的普遍應(yīng)用，對數(shù)字電路和系統(tǒng)的設(shè)計思想，設(shè)計方法產(chǎn)生了很大的影響，期中一個重要的變化時設(shè)計者更加注重對描述方法的理解，而不是把重點放在具體器件的結(jié)構(gòu)上。硬件描述語言是數(shù)字電子技術(shù)領(lǐng)域中的一種新的描述方法，把它作為數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)的內(nèi)容之一是現(xiàn)代數(shù)字電子技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。從課程設(shè)計出發(fā)，通過各個設(shè)計環(huán)節(jié)的工作達(dá)到以下的要求:第一， 讓學(xué)生初步掌握電子線路的實驗，設(shè)計方法。即學(xué)生根據(jù)設(shè)計要求和性能參數(shù)，查閱文獻(xiàn)資料，

6、并收集，分析類似電路性能，并通過組裝調(diào)試等實踐活動，是電路達(dá)到性能指標(biāo)。第二， 課程設(shè)計為以后的畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計是系統(tǒng)的工程設(shè)計實驗，而課程設(shè)計的著眼點是讓學(xué)生開始從理論學(xué)習(xí)的軌道上逐漸引向?qū)嶋H運用，從已學(xué)過的定性分析，定量計算的方法，逐步掌握工程設(shè)計的步驟和方法，了解科學(xué)實驗的程序和實施方法。第三， 培養(yǎng)勤于思考的習(xí)慣，通過設(shè)計與制作類似電子產(chǎn)品，增強學(xué)生對于這方面的學(xué)習(xí)興趣與自信心。本次課程設(shè)計加深了我們對所學(xué)理論知識的理解，并能將其熟練運用，做到理論與實際相結(jié)合。通過對電路的分析與實現(xiàn)，培養(yǎng)了我們學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與分析能力，相信每個同學(xué)都會在這個課程設(shè)計之后都會為將來的學(xué)習(xí)，畢業(yè)

7、設(shè)計以及工作打下堅實的基礎(chǔ)。2設(shè)計任務(wù)2.1設(shè)計目的本次課程設(shè)計的目的是用74LS90計數(shù)器設(shè)計8421BCD碼的反饋 置9的模35計數(shù)器。2.1.1 74Ls90計數(shù)器簡介74LS90為中規(guī)模TTL集成計數(shù)器，可實現(xiàn)二分頻、五分頻和十分頻等功能，它由一個二進(jìn)制計數(shù)器和一個五進(jìn)制計數(shù)器構(gòu)成。2.1.2 8421BCD碼二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)，簡稱BCD碼(Binarycoded Decimal)。這種方法是用4位二進(jìn)制碼的組合代表十進(jìn)制數(shù)的0，1，2，3，4，5，6 ，7，8，9 十個數(shù)符。4位二進(jìn)制數(shù)碼有16種組合，原則上可任選其中的10種作為代碼，分別代表十進(jìn)制中的0，1，2，3，4，5，6

8、，7，8，9 這十個數(shù)符。最常用的BCD碼稱為8421BCD碼，8.4.2.1 分別是4位二進(jìn)數(shù)的位取值。2.2設(shè)計要求本次課程設(shè)計要完成如下的要求：（1） 通過查閱資料，了解74LS90計數(shù)器的主要作用與各個性能，對各個元器件的作用有初步了解。（2） 了解各個門電路的作用和連接方法，并且知道74LS90的置9方法，與置9電路連接方式。（3） 設(shè)計電路應(yīng)滿足最基本設(shè)計要求，可以完成計數(shù)功能，并滿足35進(jìn)制的顯示規(guī)則。（4） 在Mulsitim 11.0軟件中進(jìn)行元件連接，并對連接好的電路進(jìn)行仿真模擬，觀察連接的晶體管的數(shù)據(jù)顯示。設(shè)計出的電路完成模擬即可以完成實驗。3設(shè)計方案 中規(guī)模TTL集成計

9、數(shù)器74LS90功能74LS90是二，五，十進(jìn)制異步計數(shù)器。異步計數(shù)器如果設(shè)定出臺，在每個脈沖的作用下是按順序變化的（態(tài)序）。二進(jìn)制計數(shù)器的每一狀態(tài)相當(dāng)于一最小項，當(dāng)最后一個脈沖到來后，電路返回原狀態(tài)。圖一74LS90計數(shù)器功能圖4電路設(shè)計4.1 單片74LS90計數(shù)器置9的BCD碼基礎(chǔ)接法圖二74LS90的置9和8421BCD輸出接法圖·直接置9（R0（1）R0(2)=1)·二進(jìn)制計數(shù)（CP1輸入Q0輸出）·五進(jìn)制計數(shù)（CP2輸入Q3Q2Q1輸出）4.2電路連接描述與電路圖設(shè)計本次實驗電路時，需要用到兩片74LS90計數(shù)器CP接INA（CPA） Q0接INB (

10、CPB），用35置9，高位用3（0011）也就是Q1和Q0接與門 接兩片的R9（2），低位用5（0101）也就是Q2和Q0接與門 接兩片的R9(1), 另外兩片的R0（1）和R0（2）都接地。 然后將每一片74Ls90計數(shù)器的Q0Q1Q2Q3連接在LED顯示器上，得到置9BCD模35計數(shù)器圖三 74LS90計數(shù)器顯現(xiàn)了BDC碼模35置9計數(shù)器5整體電路圖的仿真測試及性能檢測5.1 仿真模擬軟件Multisim11.0模擬軟件Multisim11.0特點：（1） 操作界面方便友好，原理圖的設(shè)計輸入快捷。（2） 元器件豐富，有數(shù)千個器件模型。（3） 虛擬電子設(shè)備種類齊全，如同操作真實設(shè)備一樣。（4

11、） 分析工具廣泛，幫助設(shè)計者全面了解電路的性能。（5） 對電路能進(jìn)行全面的仿真分析和設(shè)計。（6） 可直接打印輸出實驗數(shù)據(jù)，曲線，原理圖和元件清單等5.2 8421BCD碼74LS90置9法實現(xiàn)模35計數(shù)器仿真模擬圖圖四 74LS90計數(shù)器顯現(xiàn)了BDC碼模35置9計數(shù)器仿真6設(shè)計總結(jié)和心得體會6.1設(shè)計總結(jié)本次課程設(shè)計以數(shù)字電子技術(shù)為基本理論基礎(chǔ)，著重掌握電路的設(shè)計調(diào)試方法。本課程設(shè)計應(yīng)滿足了下要求：（1） 綜合運用數(shù)字電子技術(shù)課程中所學(xué)的理論知識獨立完成一個實際應(yīng)用電路的設(shè)計。（2） 通過查閱各個參考文獻(xiàn)資料，培養(yǎng)獨立分析與解決問題的能力。（3） 熟悉常用元器件的類型與特性，并掌握合理選用原則

12、。（4） 掌握在軟件中電子電路的安裝與調(diào)試。（5） 學(xué)會撰寫課程設(shè)計論文。（6） 培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。（7） 通過該次實驗我們成功的完成了用74LS90計數(shù)器顯現(xiàn)了BDC碼模35置9計數(shù)器。（8） 由于課程實驗是分組完成，所以培養(yǎng)團隊協(xié)作能力尤為重要。6.2心得體會通過這次課程設(shè)計，我才真正領(lǐng)略到了“艱苦奮斗”這個詞的真正含義，我才意識到老一輩電子設(shè)計者為我們社會的付出。我想說，設(shè)計確實辛苦，但也苦中有樂，在如今單一的理論學(xué)習(xí)中，很少有實踐的機會，通過這次團隊的課程設(shè)計我和同學(xué)的距離更近了一步，我們相互幫助，默契配合，有說有笑，一起努力。但我們看到所作出的結(jié)果時，心中也

13、免不了產(chǎn)生興奮。也許有人不喜歡這種工作，但我們認(rèn)為無論做什么只要有意義就是好的。社會需要我們，我們也可以為社會而工作。既然如此，那還有什么必要失落呢？于是我們決定沿著自己的路，執(zhí)著的走下去。同時我們的工作是一個團隊的工作，所以這次課設(shè)離不開個人，更離不開團隊，團隊協(xié)作是我們做出結(jié)果，走向成功的重要保證。這次課程設(shè)計對我們來說是非常寶貴的，不僅只是收獲很多，而且精神收獲更多，對我們的大學(xué)生活是非常寶貴的，而且是我們每個人的一份美好回憶。通過這次課程設(shè)計我懂得了理論與實際相結(jié)合是非常重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把理論知識與實際相結(jié)合，從理論中得出結(jié)論才能真正為社會做出貢獻(xiàn)，從而來提高自己的動手能力和獨立思考的能力。這次設(shè)計可以說是困難重重，難免遇到各種各樣的問題，同時也發(fā)現(xiàn)了自己的種種不足，對以前學(xué)習(xí)的知識理解的不夠深刻，掌握的不夠牢固。這課程設(shè)計終于順利的完成了，在設(shè)計上遇到很多專業(yè)的知識，最后在老師的指導(dǎo)與同學(xué)的幫助之下所有問題迎刃而解了。在此對老師和幫助過我的同學(xué)表示衷心的感謝！通過此次課程設(shè)計，使我更加扎實的掌握了有關(guān)數(shù)字電子線路方面的知識，在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。實踐出真知，通過親自動手制作，使