可預(yù)置計數(shù)器報告

PAGEPAGE6數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計初步—可預(yù)置計數(shù)器設(shè)計設(shè)計任務(wù)及要求任務(wù)：設(shè)計一個可預(yù)置計數(shù)器。要求：最大計數(shù)范圍是0～9，采用一位LED數(shù)碼管顯示計數(shù)值；實際計數(shù)范圍可通過開關(guān)輸入預(yù)置，當(dāng)計數(shù)達(dá)到預(yù)置值時停止計數(shù)。計數(shù)器同時具有復(fù)位清零的功能。二、基本原理首先，從10位撥碼開關(guān)預(yù)置一個數(shù)（0—9）通過74LS148及其他門電路進(jìn)行編碼，設(shè)編碼后的4位二進(jìn)制為A3A2A1A0.然后通過74LS86和74LS32組成的比較器與計數(shù)器74LS390出來的4位二進(jìn)制B3B2B1B0進(jìn)行比較。若A3A2A1A0>B3B2B1BO,則比較器輸出為高電平即邏輯‘1‘使得門控74LS00打開，此時允許計數(shù)單脈沖通過，計數(shù)器開始對脈沖進(jìn)行計數(shù)，方案設(shè)計設(shè)計基本思路：參考方案如圖1所示。數(shù)碼管數(shù)碼管譯碼驅(qū)動器計數(shù)器4位數(shù)值比較器編碼器預(yù)置開關(guān)0-9門控計數(shù)脈沖控制信號圖1復(fù)位譯碼驅(qū)動、數(shù)碼管采用74LS48和數(shù)碼管顯示，計數(shù)器采用74LS390，4位數(shù)值比較器采用74LS86、74LS32完成，編碼器采用74LS148和門電路完成。預(yù)置開關(guān)可用10位撥碼開關(guān)，計數(shù)脈沖采用實驗箱上的開關(guān)和單脈沖發(fā)生器。四、各單元電路設(shè)計電路采用不同功能的模塊分塊來做，整個模塊大體可分為三大分塊：編碼分塊、譯碼分塊、比較分塊。然后用排線將各個子模塊連接起來，各個部分的實現(xiàn)形式如下：1.、編碼分塊：編碼方案一：采用兩片74LS148因為一片74LS148只實現(xiàn)對（0-7）的編碼,而本電路要求要預(yù)置10個數(shù)。因此我們采用兩片74LS148對（0-9）進(jìn)行編碼。編碼部分原理圖編碼方案二：采用一片74LS148因為一片74LS148只有(0-7)的編碼，我們可以在74LS148的輸入輸出端口加適當(dāng)?shù)倪壿嬮T進(jìn)行處理實現(xiàn)對8和9的譯碼。可預(yù)置開關(guān)與編碼器還有門控合在一起做成一塊單獨的電路板，編碼選擇可以使用兩片74LS148，也可以使用一片74LS148就達(dá)到效果，比較發(fā)現(xiàn)使用一片148可以降低成本，故采用方案二，門控電路使用與非門就可以達(dá)到所要實現(xiàn)的效果，剛好與編碼部分使用的門電路合在一起共用一片74LS00，其合在一起的電路原理圖如下：比較分塊：比較部分使用74LS86和74LS32即可實現(xiàn)，將編碼部分編碼出的四位二進(jìn)制A3A2A1A0與74LS390計數(shù)輸出的四位二進(jìn)制B3B2B1B0對應(yīng)輸入74LS48異或門，然后輸出連到74LS32或門，反饋出最終結(jié)果到門控譯碼分塊：譯碼和計數(shù)部分合在一起做一塊電路板，用排針與其他模塊連接起來，由于只是十進(jìn)制，所以74LS390只使用一邊就可以了，74LS48是譯碼驅(qū)動，跟數(shù)碼管連到一起，數(shù)碼管采用共陰數(shù)碼管。原理圖如下:測試與結(jié)果分析測試儀器：萬用表、直流穩(wěn)壓電源5V、連續(xù)脈沖1Hz。測試方法：測試分兩部分：一、先測編碼部分，二、后測計數(shù)部分。注意上電之前先用萬用表直流檔測量穩(wěn)壓電源是否達(dá)到5V,電源滿足要求后，可以上電測試。編碼部分：用排線將編碼部分輸出端A3A2A1A0分別與計數(shù)器的B3B2B1B0連接起來，比較部分暫不上電。觀察編碼部分可以正常預(yù)置指定數(shù)字。計數(shù)部分：用排線將計數(shù)的輸出端B3B2B1B0接到譯碼器74LS48，比較部分和編碼部分暫不上電。觀察計數(shù)部分一致。六、體會這次課設(shè)的電路基本上是自己設(shè)計出來的。雖然花了不少的時間，但是收獲真的不小。它使我對課本以及以前學(xué)過的知識有了一個更好的總結(jié)與理解，也讓我知道了，光有理論知識是不夠的，要與實踐相結(jié)合才能完善和豐富理論知識。在設(shè)計過程中，對設(shè)計方案進(jìn)行了很多次的修改，雖然也有查閱資料，但更多的是自己的思考。記得在設(shè)計編碼部分時，花了很長的時間，試了好幾個方案，在網(wǎng)上查的資料都很繁瑣，且看不懂原理，到最后還是決定自己慢慢想，最終設(shè)計出來結(jié)果還比較滿意的通過本次實驗設(shè)計，讓我對實驗原理也有了更多的了解，對數(shù)電中常用的芯片功能及設(shè)計方法如利用卡諾圖等有了更深刻的了解，對設(shè)計實驗也有了更深切的體會，此次實驗基本上都是自己一點一點設(shè)計的，從某方面來說，還是很有成就感的。通過此次實驗設(shè)計，讓我對Protel99的使用有了更進(jìn)一步的了解。在電路板制作方面，打印、鉆孔，焊接都是基本功。而打印、鉆孔的好壞對焊接的影響很大，這一點我深有體會。由于實驗設(shè)計是第一次，所以在焊接技術(shù)方面還有待于提高。電路板制作完后往往不可能一次就能成功，需要花很長時間去調(diào)試。而調(diào)試過程有時非常讓人頭疼，需要用萬用表對整個電路進(jìn)行檢測是否有存在虛短、虛焊。雖然調(diào)試過程很累，但收獲很大。可以增強和鍛煉我們的邏輯思維能力

七、參考文獻(xiàn)《電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）》主編康華光高等教育出版社《數(shù)字電子技術(shù)實驗指導(dǎo)書》華僑大學(xué)信息學(xué)院//八附錄：PCB板圖：元器件清單：74LS002片74LS1481片74LS481片74LS3901片74LS861片74LS321片數(shù)碼管（共陰）1個電阻1k10個10位撥碼開關(guān)1個74LS00管腳圖74LS148管腳圖74LS86資料74LS32資料