60进制计数器设计
60进制计数器设计(VHDL)
《EDA技术》课程实验报告学生姓名：黄红玉所在班级：电信100227指导教师：高金定老师记分及评价：一、实验名称实验6：60进制计数器设计二、任务及要求【大体部份】4分一、在QuartusII平台上，采用文本输入设计方式，通过编写VHDL语言程序，完成60进制计数器的设计并进行时序仿真。
二、设计完成后生成一个元件，以供更高层次的设计挪用。
3、实验箱上选择适当的模式进行验证，目标芯片为ACEX1K系列EP1K30TC144-3。
【发挥部份】1分在60进制基础上设计6进制计数器，完成时序仿真。
三、实验程序library ieee;use jinzhi60 isport(clk:in std_logic;co:out std_logic;qh:buffer std_logic_vector(3 downto 0);ql:buffer std_logic_vector(3 downto 0));end entity jinzhi60;architecture art of jinzhi60 isbeginco<='1'when(qh="0101"and ql="1001")else'0';process(clk)beginif(clk='1')thenif(ql=9)thenql<="0000";if(qh=5)thenqh<="0000";elseqh<=qh+1;end if;elseql<=ql+1;end if;end if;end process;end architecture art;四、仿真及结果分析由以上代码编译，仿真，取得一下时序仿真波形图。
用VHDL语言实现一个六十进制计数器，该计数器有计数使能端en，清零端clr和进位输出端co。
60进制计数器设计说明
由200HZ，5V电源供给。
作高位芯片与作低芯片位之间级联。
4)两个芯片间的级联。
2.六十进制计数器设计描述2.1设计的思路1)芯片介绍：74LS192 为加减可逆十进制计数器，CPU端是加计数器时钟信号，CPD是减计数时钟信号RD=1 时无论时钟脉冲状态如何，直接完成清零功能。
RD=0，LD=0时，无论时钟脉冲状态如何，输入信号将立即被送入计数器的输出端，完成预置数功能。
2)十进制可逆计数器74LS192引脚图管脚及功能表3)74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示：图5-4 74LS192的引脚排列及逻辑符号（a）引脚排列 (b) 逻辑符号图中：为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输出端，为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。
输入输出MR P3 P2 P1 P0 Q3 Q2 Q1 Q01 ×××××××0 0 0 00 0××d c b a d c b a0 11××××加计数1 1 ××××减计数4)利用两片74ls192分别作为六十进制计数器的高位和低位，分别与数码管连接。
把其中的一个芯片连接构成十进制计数器，另一个通过一个与门器件构成一个六进制计数器。
5)如下图：2.2设计的实现1)两芯片之间级联；把作高位芯片的进位端与下一级up端连接这是由两片74LS192连接而成的60进制计数器，低位是连接成为一个十进制计数器，它的clk端接的是低位的进位脉冲。
高位接成了六进制计数器。
当输出端为0101 的时候在下个时钟的上升沿把数据置数成0000 这样就形成了进制计数器，连个级联就成为了60进制计数器，分别可以作为秒和分记时。
原理图六十进制计数器设计
实验名称：基于FPGA的原理图六十进制计数器设计
1.实验目的：
熟悉使用Quartus II的原理图输入方法设计简单组合电路。
把握利用EDA软件进行原理图输入方式的电子线路设计的详细流程。
2实验内容：
完成六十进制加法计数器的设计，包括原理图输入，编译，综合，适配，仿真，实验板上的硬件测试。
选择模式5，数码管8和7显示数字进制，指示灯8接进位。
3. 实验方案（程序设计说明）
频率计的核心元件之一是含有时钟使能及进位扩展输出的十进制计数器。
在原理图的绘制过程中应特别注意图形设计规则中信号标号和总线的表达方式。
为了测试六十进制计数器的功能，可以将counter60设置成工程，工程名和顶层文件名都取为counter60。
4. 实验步骤或程序（经调试后正确的源程序）
见附件A
5．程序运行结果
6．出现的问题及解决方法
无
附件A
实验步骤或程序：
实验原理图:
管脚设置：。
60进制计数器课程设计
60进制计数器课程设计60进制计数器设计 (1)绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计思想 (1)2器件介绍 (2)2.1电阻 (2)2.2电容 (3)2.3 555秒发⽣器 (3)2.4 74ls00 (5)2.574ls90 (6)2.674ls48 (7)3软件仿真 (8)3.1 555仿真图 (8)3.2 60进制仿真图 (9)3.3 仿真图 (9)4焊接⽅法 (11)4.1焊接⽅法 (11)4.2 注意事项 (12)4.3调试 (12)4.4实际图 (13)5总结 (14)6致谢 (16)7 参考⽂件 (17)60进制计数器设计摘要：60进制计数器的设计是以数电和模电为基础，结合模电⾥⾯的置零⽅法，利⽤了555芯⽚、74ls00、74ls48、74ls90以及显⽰管和各种电阻电容组成的。
利⽤74ls90可以实现制数功能，可以单独制成⼗进制。
利⽤74ls00（与⾮门）与74ls90可以制成6进制，再利⽤74ls48和显⽰管就可以在基于EWB的软件平台上完成该设计。
本设计采⽤较为常⽤的74系列芯⽚，及555芯⽚实现了信号灯与信号脉冲同步实现、同步控制，进⽽提⾼了整个系统的稳定性、独⽴性。
在实际⽣活中我们⽤60进制的有钟表的秒分进制。
随着我国科学技术与⾼科技的发展，对于仪器精度的要求更加的⾼，为了满⾜中国⾼科技的发展需求研究⾼精度计数器对于我国的航天、电⼦等业务具有很⼤的作⽤.关键字：60进制555芯⽚74ls00 74ls48 74ls90绪论1.1设计背景计数器是⼀个⽤以实现计数功能的时序部件，它不仅可⽤来及脉冲数，还常⽤作数⼦系统的定时、分频和执⾏数字运算以及其它特定的逻辑功能。
⽬前，⽆论是TTL还是CMOS集成电路，都有品种较齐全的中规模集成计数器。
使⽤者只要借助于器件⼿册提供的功能和⼯作波形图以及引出端的排列，就能正确运⽤这些器件。
计数器在现代社会中⽤途中⼗分⼴泛，在⼯业⽣产、各种和记数有关电⼦产品。
设计60进制计数器--电子技术基础课程设计
X X 大学电子技术基础实验课程设计用74LS161设计六十进制计数器学院：班级：姓名：学号：用74LS161设计六十进制计数器摘要计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来及脉冲数，还常用作数子系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。
目前，无论是TTL还是CMOS 集成电路，都有品种较齐全的中规模集成计数器。
使用者只要借助于器件手册提供的功能和工作波形图以及引出端的排列，就能正确运用这些器件。
计数器在现代社会中用途中十分广泛，在工业生产、各种和记数有关电子产品。
如定时器，报警器、时钟电路中都有广泛用途。
在配合各种显示器件的情况下实现实时监控，扩展更多功能。
利用两片74LS161分别作为六十进制计数器的高位和低位，分别与数码管连接。
把其中的一个通过一个与门器件构成一个十进制计数器，另一个芯片构成六进制计数器。
十进制计数器（个位）和六进制计数器（十位）均采用反馈清零法利用两个74LS161构成。
当个位计数器从1001计数到0000时，十位计数器要计数一次，可通过两芯片之间级联实现。
使用200HZ时钟信号作为计数器的时钟脉冲。
根据设计基理可知，计数器初值为00，按递增方式计数，增到59时，再自动返回到00。
关键字：60进制，计数器，74LS161，级联目录第1章概述 (1)1.1 计数器设计目的 (1)1.2 计数器设计组成 (1)第2章六十进制计数器设计描述 (2)2.1 74LS161的功能 (2)2.2 方案框架 (3)第3章六十进制计数器的设计与仿真 (4)3.1 基本电路分析设计 (4)3.2 计数器电路的仿真 (6)第4章总结 (8)第1章概述计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来及脉冲数，还常用作数子系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。
计数器种类很多。
按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器。
根据计数制的不同，分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器。
数电-课程设计-60进制计数器
表1 十进制计数器功能表CP RD` LD` EP ET 工作状态×0 ××置零↑ 1 0 ××预置数× 1 1 0 1 保持× 1 1 ×0 保持↑ 1 1 1 1 计数连接方式如图：图2 十进制计数器（个位）2、十进制计数器（十位）电路图3 十进制计数器（十位）3、时钟脉冲电路图4 时钟脉冲电路4、置数电路图5 置数电路5、进位电路图6 进位电路6、译码显示电路图7 译码显示电路三、绘制原理图1、完整原理图图7 计数器原理图2、选定仪器列表仪器名称型号数量用途同步十进制计数器74LS160 2片极联构成60进制计数器与门与非门非门74LS21D74LS00D74LS04D各1个辅助设计构成其他计数器共阴极显示器DCD-HEX 2只显示数字计数电压源1个提供脉冲电压表二原理图仪器列表四、测试方案测试步骤：1）进入Multisim7界面图8 软件页面2）右击空白处，选择放置元件，进入元器件选择区，选择要放置的元件，然后单击好。
图9 放置元件3）放置好各种器件之后，即可进行线路连接，同时标明所需参数值。
设置元器件的参数时，用鼠标双击，弹出属性对话框，分别给元件赋值，并设置名称标号。
图10 元器件属性图4）确认电路无误后，即可单击仿真按钮，实现对电路的仿真工作。
5）观察结果看是否与理论分析的预测结果相同。
五、测试验证结果与分析1、验证结果以下两个仿真结果分别是计数器计数的仿真起点00和仿真终点59，之后计数器会自动恢复原来的00起点继续进行循环计数，并且进位输出灯会在59时发光。
图11 60进制计数器起点00 图12 60进制计数器终点592、理论分析本计数器由两个10进制计数器构成60进制计数器的接线图，右边的10进制计数器作为个位，左边的10进制计数器作为十位。
输入端全部接地，计数开始循环一周后通过置位法自动进行归00，之后再继续循环计数。
(完整word版)设计60进制计数器--电子技术基础课程设计(word文档良心出品)
X X 大学电子技术基础实验课程设计用74LS161设计六十进制计数器学院：班级：姓名：学号：用74LS161设计六十进制计数器摘要计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来及脉冲数，还常用作数子系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。
目前，无论是TTL还是CMOS 集成电路，都有品种较齐全的中规模集成计数器。
使用者只要借助于器件手册提供的功能和工作波形图以及引出端的排列，就能正确运用这些器件。
计数器在现代社会中用途中十分广泛，在工业生产、各种和记数有关电子产品。
如定时器，报警器、时钟电路中都有广泛用途。
在配合各种显示器件的情况下实现实时监控，扩展更多功能。
利用两片74LS161分别作为六十进制计数器的高位和低位，分别与数码管连接。
把其中的一个通过一个与门器件构成一个十进制计数器，另一个芯片构成六进制计数器。
十进制计数器（个位）和六进制计数器（十位）均采用反馈清零法利用两个74LS161构成。
当个位计数器从1001计数到0000时，十位计数器要计数一次，可通过两芯片之间级联实现。
使用200HZ时钟信号作为计数器的时钟脉冲。
根据设计基理可知，计数器初值为00，按递增方式计数，增到59时，再自动返回到00。
关键字：60进制，计数器，74LS161，级联目录第1章概述 (1)1.1 计数器设计目的 (1)1.2 计数器设计组成 (1)第2章六十进制计数器设计描述 (2)2.1 74LS161的功能 (2)2.2 方案框架 (3)第3章六十进制计数器的设计与仿真 (4)3.1 基本电路分析设计 (4)3.2 计数器电路的仿真 (6)第4章总结 (8)第1章概述计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来及脉冲数，还常用作数子系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。
计数器种类很多。
按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器。
根据计数制的不同，分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器。
60进制计数器课程设计
60进制计数器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解60进制计数器的概念，掌握其与十进制的转换方法。
2. 学生能够运用60进制计数器进行简单的加、减运算。
3. 学生了解60进制在实际生活中的应用，如时间、角度等。
技能目标：1. 学生能够独立完成60进制与十进制的转换。
2. 学生能够运用所学知识解决实际问题，如将时间、角度等转换为60进制表示。
3. 学生通过小组合作，培养团队协作能力和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对60进制计数器产生兴趣，培养对数学的热爱。
2. 学生在探究过程中，养成独立思考、勇于尝试的良好习惯。
3. 学生通过学习，认识到数学与生活的紧密联系，增强学以致用的意识。
课程性质：本课程为数学学科的一节实践探究课，旨在帮助学生掌握60进制计数器的相关知识，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点：四年级学生具有一定的数学基础，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手操作，但注意力容易分散。
教学要求：教师需结合学生的特点，设计生动有趣的教学活动，引导学生积极参与，鼓励学生自主探究和合作交流，确保每位学生都能在课堂上有所收获。
同时，注重培养学生的情感态度价值观，使学生在学习过程中形成正确的价值观和积极的学习态度。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本节课依据课程目标，结合教材第四章《有趣的计数器》相关内容，组织以下教学大纲：1. 引言：介绍60进制计数器的基本概念，引导学生思考其在生活中的应用，如时间、角度等。
2. 知识讲解：a. 讲解60进制计数器与十进制的区别与联系。
b. 详细介绍60进制与十进制的转换方法。
c. 通过实例，展示60进制在时间、角度等方面的应用。
3. 实践操作：a. 学生独立完成60进制与十进制的转换练习。
b. 学生分组讨论，解决实际问题，如将时间、角度等转换为60进制表示。
4. 拓展延伸：a. 探讨60进制在生活中的其他应用，激发学生思考。
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《数字电子技术基础》课程设计任务书
专业：16电气工程及其自动化
班级：专升本二班
学号：*********
*名：**
指导教师：***
二零一六年十二月二十七日
目录
1、计数器的概述 (3)
2、六十进制计数器 (4)
2.1设计要求 (4)
2.2设计方案框架图 (4)
3、六十进制计数器设计描述 (5)
3.1设计的思路 (5)
3.2设计的实现 (7)
4、六十进制计数器的仿真设计与仿真的结果 (10)
4.1基本电路分析仿真设计 (11)
4.2 计数器电路的仿真的结果 (12)
5、心得体会 (13)
6、参考文献 (13)
1、计数器概述
计数是一种最简单基本的运算，计数器就是实现这种运算的逻辑电路，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能，计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成，计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成，这些触发器有RS触发器、T触发器、D触发器及JK触发器等。
计数器在数字系统中应用广泛，如在电子计算机的控制器中对指令地址进行计数，以便顺序取出下一条指令，在运算器中作乘法、除法运算时记下加法、减法次数，又如在数字仪器中对脉冲的计数等等。
在数字电子技术中应用的最多的时序逻辑电路。
计数器不仅能用于对时钟脉冲计数，还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列以及进行数字运算等。
但是并无法显示计算结果，一般都是要通过外接LCD或LED屏才能显示。
计数器的种类
1.按照计数器中的触发器是否同时翻转分类，可将计数器分为同步计数器和异步计数器两种。
2.按照计数过程中数字增减分类，又可将计数器分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器，随时钟信号不断增加的为加法计数器，不断减少的为减法计数器，可增可减的叫做可逆计数器。
2、六十进制计数器
2.1设计要求
1）频率为1HZ（相当于1秒钟计数一次）
2）在计数到60次时，以一种方式提示
3）有复位，暂停等功能
4）画出并实现自己设计的电路或仿真电路
5）写出设计报告。
（1）每隔99s，计数器增1；能以数字形式显示时间。
（2）当定时器递增到59时，定时器会自动返回到00显示，然后继续计时。
整个计数过程中，X1即发光灯会显示进位信号。
（3）本设计主要芯片是两个74LS162同步十进制计数器，并且由
100HZ，5V电源供给。
2.2方案框架图
使用1HZ时钟信号作为计数器的时钟脉冲。
根据设计基理可知，计数器初值为00，按递增方式计数，增到59时，再自动返回到00。
此电路可以作为简易数字时钟的分钟显示。
下图为60进制计数器的总体框图。
⑴六十进制计数器（个位）电路
本电路采用74LS162作为十进制计数器，它是一个具有同步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器。
功能表如下
连接方式如图1 ：
图1.
⑵六十进制计数器（十位）电路
连接方法如图2 ：
右图符号代表是与非门。
图2.
⑶时钟脉冲电路（右上图）
⑷置数电路（左下图）接六十进制计数器（个位）脉冲输入
⑸译码显示电路如下图所示：
3.2设计的实现
⑴绘制原理图
⑵选定器件列表
仪器名称型号数量用途同步十进制计
数器74LS162 2片
极联构成60进
制计数器
与非门与非门非门74LS20D
74LS00D
74LS04D
各1个
辅助设计构成其
他计数器
①与非门：74LS20D 两个4输入与非门，内含两组4与非门74LS20D芯片管脚：第一组：1,2,4,5输入6输出。
第二组：9,10,12,13输入8输出
74LS00D 芯片管脚：第一组：1，2输入3输出。
第二组：3、4输入6输出。
第三组：9、10输入8输出。
第四组：12、13输入11输出。
74LS20D。
②与非门：74LS00D 四个2输入与非门内含四组2与非门
74LS00D
③非门：74LS04D 芯片含6个非门
4、六十进制计数器的仿真设计与仿真的结果
4.1基本电路分析仿真设计：60进制计数器是由六进制计数器（十
位）和十进制计数器（个位）组成
⑴用74LS162D等芯片组成十进制计数器把十进制计数器当
成六十进制计数器的个位计数器，并且用译码显示管显现出来（如图下图所示）
⑵用74LS160D等芯片组成六进制器计数器把六进制计数器当
成六十进制计数器的十位计数器，并且用译码显示管显示出来
4.2 计数器电路的仿真的结果
以下两个仿真结果分别是计数器计数的仿真起点00和仿真终点59，之后计数器会自动恢复原来的00起点继续进行循
环计数，并且进位输出灯X1会在59时发光。
计数器的状态转换图如下
5、总结
5.1心得体会
本设计原理简单，结构清晰，较为容易仿真成功。
从本次课程设计中使我获益匪浅，首先使我对数电这门课程有了更深的体会，通过对60进制计数器的设计使我将以前所学的理论知识运用到实际中去，使用Multisim软件进行仿真，使我找到了很多以前没有完全理解的知识，通过再次查找资料，我又学会了很多。
本次课程设计也反映出很多问题，比如竞争—冒险现象是很常见的，并且消除此现象并不是很容易，尤其是对结构复杂的电路而言，往往消除了一处竞争—冒险现象，又产生了另一处，此问题需要我以后多加注意。
6、参考文献
[1]彭介华. 电子技术课程设计指导[M]. 北京：高等教育出版社，2002.6：23—42
[2]王传新. 电子技术基础——分析、调试、综合设计[M]. 北京：高
等教育出版社，2006.1：270—275
[3]阎石. 数字电子技术基础[M].第5版.北京：清华大学出版社，2006.5：278—311
[4]康华光.电子技术基础:数字部分[M].第4版.北京：高等教育出版社，2000。