计数器电路设计

电子线路实践———计数器电路设计2020/1/19东南大学电工电子实验中心1内容提要本次实验目的本次实验内容及设计过程实验注意事项实验报告要求2020/1/19东南大学电工电子实验中心2本次实验目的学习时序逻辑电路的设计和调试方法掌握集成计数器等中规模集成时序逻辑电路的使用方法本次实验内容设计简易数字钟设计步进电动机脉冲电源电路设计简易数字钟—实验要求设已有周期为1min和周期为1h的时钟脉冲，要求用74LS161设计数字电子钟，显示“分”（0~59）或“时”（0~23）。1）连好电路2）静态验证将时钟脉冲接自单脉冲，验证“分”和“时”计数工作情况。3）动态观察波形将时钟脉冲接自连续脉冲，用示波器观察且记录“分”或“时”计数电路中的时钟脉冲及计数器各输出波形。设计简易数字钟—74LS161芯片介绍816151413121110Vcc地QCC9812345678D1Q0Q1Q2Q3CTrLDCRLDCPD0D1D2D3EPD0D2D3CTPCRCPQCCQ0Q1Q2Q3Er↑↑设计简易数字钟—74LS161设计任意进制计数器816151413121110Vcc地QCC9812345678D1Q0Q1Q2Q3CTrLDCRLDCPD0D1D2D3EPD0D2D3CTPCRCPQCCQ0Q1Q2Q3Er同步置数方式设计模10计数器：Q3Q2Q1Q000000100012001030011401005010160110701118100091001a1010b1011c1100d1101e1110f11115V74LS161设计简易数字钟—74LS161设计任意进制计数器816151413121110Vcc地QCC9812345678D1Q0Q1Q2Q3CTrLDCRLDCPD0D1D2D3EPD0D2D3CTPCRCPQCCQ0Q1Q2Q3Er异步清零方式设计模10计数器：Q3Q2Q1Q000000100012001030011401005010160110701118100091001a1010b1011c1100d1101e1110f11115V74LS161设计简易数字钟—74LS161设计任意进制计数器模7计数器：Q3Q2Q1Q000000100012001030011401005010160110701118100091001a1010b1011c1100d1101e1110f1111816151413121110Vcc地QCC9812345678D1Q0Q1Q2Q3CTrLDCRLDCPD0D1D2D3EPD0D2D3CTPCRCPQCCQ0Q1Q2Q3Er5V74LS161设计简易数字钟—74LS161设计任意进制计数器模70计数器：816151413121110Vcc地QCC9812345678D1Q0Q1Q2Q3CTrLDCRLDCPD0D1D2D3EPD0D2D3CTPCRCPQCCQ0Q1Q2Q3Er5V74LS161816151413121110Vcc地QCC9812345678D1Q0Q1Q2Q3CTrLDCRLDCPD0D1D2D3EPD0D2D3CTPCRCPQCCQ0Q1Q2Q3Er5V74LS161（个位）（十位）设计简易数字钟—74LS161设计任意进制计数器模28计数器：816151413121110Vcc地QCC9812345678D1Q0Q1Q2Q3CTrLDCRLDCPD0D1D2D3EPD0D2D3CTPCRCPQCCQ0Q1Q2Q3Er5V74LS161816151413121110Vcc地QCC9812345678D1Q0Q1Q2Q3CTrLDCRLDCPD0D1D2D3EPD0D2D3CTPCRCPQCCQ0Q1Q2Q3Er5V74LS161（个位）（十位）设计步进电动机脉冲电源电路——实验要求用74LS194设计一个驱动四相绕组的步进电动机的脉冲电源电路，要求步进电动机为四相八拍工作方式，能正、反转。正转时步进电动机四相八拍通电顺序是：A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A，反转时通电顺序是：A-AD-D-DC-C-CB-B-BA-A，波形图如下图所示。1）搭好电路2）静态验证3）动态观察波形CPABCD正转CPABCD反转设计步进电动机脉冲电源电路——74LS194芯片介绍816151413121110Vcc地Q09812345678D1Q1Q2Q3CPS1CRCPD0D1D2D3EPD0D2D3DSLCRDQ0Q1Q2Q3CPS1S0SRS0输入输出CR1S0SCPSLDSRD0D1D2D3D10nQ11nQ12nQ13nQ01111111XX01011XX011100X0XXXXXXXXXXXXXXXXXXX0XXXX10XXXXXXXX10XXXXXXXXXX0d1d2d3d保持保持0d1d2d3d0000nQ0nQ1nQ2nQ3nQ3nQ1nQ1nQ1nQ0nQ2nQ2nQ21010设计步进电动机脉冲电源电路——电路设计过程设计步进电动机脉冲电源电路——电路设计过程816151413121110Vcc地Q09812345678D1Q1Q2Q3CPS1CRCPD0D1D2D3EPD0D2D3DSLCRDQ0Q1Q2Q3CPS1S0SRS0816151413121110Vcc地Q09812345678D1Q1Q2Q3CPS1CRCPD0D1D2D3EPD0D2D3DSLCRDQ0Q1Q2Q3CPS1S0SRS05V5VS1S05VCP74LS19474LS194DCBAS1S011置数01反转10正转注意事项1、注意检查容易产生故障的环节，掌握排除故障的方法。出现故障时，可以从简单部分开始逐级查找，逐步缩小故障点的范围，也可以对某些预知点的特性进行静态或动态测试，判断故障部位。2、应当十分注意各部分电路的时序关系。对各单位电路的输入和输出波形的时间关系要十分熟悉；也要注意掌握各单元之间的相互时间关系，应对照时序图检查各点波形，并要弄清哪些是上升沿触发,，哪些是下降沿触发，以及它和时钟信号的关系3、注意时序逻辑电路的初始状态，检查能否自启动，应保证电路开机后顺利地进入正常工作状态。4、注意电路中的元件类型，如电路中有TTL电路、又有CMOS电路，还有分立元件电路，要选择合适的电源，注意电平转换以及带负载能力等问题。由于时序逻辑电路对各单元之间时序关系有严格要求，所以出现故障不易找出原因，因此无论静态调试还是动态调试都应该注意以下问题：实验报告要求1、实验目的2、实验原理3、实验内容(包括实验设计要求、设计过程、电路及验证结果)6、讨论实验中出现的问题和解决方法7、思考题8、实验使用仪器设备