湖北大学 数电实验四、用集成计数器设计24进制计数器
(数电课设)二十四进制计数器
一．课程设计目的《电子技术基础2-2课程设计》是学习理论课程之后的实践教学环节。
目的是通过解决比较简单的实际问题巩固和加深在《电子技术基础2-2（数字电子技术基础）》课程中所学的理论知识和实验技能。
训练学生综合运用学过的电子技术基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，设计电路，安装调试，分析结果，撰写报告等工作。
使学生初步掌握数字电子电路设计的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。
数字电子课程设计是理论教学之后的一个综合性实践教学环节，是对课程理论和课程实验的综合和补充。
学会并利用一种电路分析软件，对电路进行分析、计算和仿真，通过查找资料，选择方案，设计电路，撰写报告，完成一个较完整的设计过程，将抽象的理论知识与实际电路设计联系在一起，使学生在掌握电路基本设计方法的同时，加深对课程知识的理解和综合应用，培养学生综合运用基础理论知识和专业知识解决实际工程设计问题的能力，以及工程意识和创新能力。
不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的内容。
理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才是真正的知识，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程遇到各种各样的问题，同时在设计的过程中发现自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计，把以前所学过的知识重新温故，巩固所学的知识。
二．设计方案论证1．设计方案的选择通过查阅资料对不同的设计方案进行比较论证，根据现有条件选择合适的设计方案，Multisim有其丰富的仿真分析能力以及完整的电路原理图图形输入和电路硬件描述语言输入方式，结合了直观的捕捉和功能强大的仿真特点，能快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
引入Multisim软件帮助我们快速且轻松地将刚学到的理论知识用计算机仿针真实地再现出来。
24进制计数器的真值表
24进制计数器的真值表
24进制计数器的真值表
一个24进制计数器是一种能够进行24进制计数的设备，它可以用来记录和显示从0到23的数字。
它有24个输入线和4个输出线，分别用来输入和输出24进制数字。
真值表是用来描述计数器行为的一种工具。
它列出了计数器的所有可能输入和对应的输出。
对于一个24进制计数器，真值表将有24行，每一行对应一个输入值，从0到23。
每一行有4列，分别对应4个输出线。
下面是一个24进制计数器的简化真值表示例：
输入输出
00 00
01 01
02 02
...
21 21
22 22
23 23
这个真值表显示了计数器的正常计数顺序。
当计数器收到一个时钟脉冲时，它会从0开始递增，直到达到23，然后重新从0开始。
除了正常计数顺序，24进制计数器还可以通过输入线的不同组合来实现不同的功能。
例如，可以使用一个特殊的输入组合来重置计数器，使其回到0。
还可以使用其他输入组合来实现特定的计数序列，例如按照某种规律跳过一些数字。
总之，真值表是描述24进制计数器行为的有用工具，它可以帮助我们理解和设计这种计数器的功能。
24进制计数器设计报告
..1. 设计任务1.1设计目的1. 了解计数器的组成及工作原理。
2. 进一步掌握计数器的设计方法和计数器相互级联的方法。
3. 进一步掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
4. 进一步掌握数字系统的制作和布线方法。
5. 熟悉集成电路的引脚安排。
1.2 设计指标1. 以24为一个周期，且具有自动清零功能。
2. 能显示当前计数状态。
1.3 设计要求1. 画出总体设计框图，以说明计数器由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向。
并以文字对原理作辅助说明。
2. 设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。
3. 选择合适的元器件，利用multisim 仿真软件验证、调试各个功能模块的电路，在接线验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式，在确定电路充分正确性同时，输入信号和输出方式要便于电路的测试和故障排除。
4. 在验证各个功能模块基础上，对整个电路的元器件和布线进行合理布局。
5.打印PCB 板，腐蚀，钻孔，插元器件，焊接再就对整个计数器电路进行调试。
2.设计思路与总体框图.计数器由计数器、译码器、显示器三部分电路组成，再由555定时器组成的多谐振荡器来产生方波，充当计数脉冲来作为计数器的时钟信号，计数结果通过译码器显示。
图1所示为计数器的一般结构框图。
2CRCR CR▲图 1 计数器结构框图3.系统硬件电路的设计3.1 555多谐荡电路555多谐振荡电路由NE555P 芯片、电阻和电容组成。
由NE555P 的3脚输 出方波。
▲图 2 555电路计数脉冲(由555电路产生)异步清零计数器个位位数码示像译码驱动CP CP强制清零3.2 计数器电路集成计数芯片一般都设置有清零输入端和置数输入端，而且无论是清零还是置数都有同步和异步之分。
有的集成计数器采用同步方式，即当CP触发沿到来时才能完成清零或置数任务；有的集成计数器则采用异步方式，即通过触发器的异步输入端来直接实现清零或置数，与CP信号无关。
即24进制计数器
R0(1)
R0(2)
S9(2)
CP
计数范围为 00～23 R0（1）、R0（2）同 时为1，输出 清0
用74LS90实现60进制加法计数器
置位法：
写出S6的二进制代码 写出反馈归零函数 画连线图
复位及置位法实现7进制计数器的逻辑图
总结
N进制计数器的设计（对74LS90来说） （1）复位法： 先写出N的二进制形式。
将为“1”的输出接回R01、R02，且S91=S92=0。
（2）置位法： 先写出（N-1）的二进制形式。 将为“1”的输出接回S91、S92，且R01=R02=0。
用74LS90实现24进制加法计数器
小时显示 00~23小时 数 码 管 显 示 译 码 器 CD45 11
CD45 11 CD45 11
分显示 00~59分
秒显示 00~59秒
7 a~g
CD45 11
CD45 11
CD45 11
QD~QA
24进制计数器
60进制计数器 秒信号产生电路
60进制计数器
S9(2)
R0(2)
100进制计数器,计数范围: 00~99。
利用100进制计数器可构成小于100的任意进制计数器。
用2片74LS90组成24进制计数器
QD Q C QB QA
S9(1) S9(2)
QD QC QB QA S9(1)
74LS90
CPB CPA
R0(1) R0(2)
74LS90
CPB CPA
项目4 数字钟电路的设计与制作
模块1 秒、分、时计数器的设计 （4学时）
模块2 CD4060组成的振荡器及分频器（2学时） 模块3 时、分、秒校时电路的设计 （2学时）
湖北大学 数电实验四、用集成计数器设计24进制计数器
24进制计数器
24进制计数器也是有2片74LS160组成的。
将第一片74LS160的进位信号连到第二片74LS160的。
当第一片74LS160的输出为0100，第二片74LS160为0010时，同时将2片74LS160清零。
其具体连线如下图所
示：
T P E E ,
数字时钟的设计
数字时钟由时、分、秒组成。
进制有60进制、24进制。
60进制计数器设计
60进制计数器由两片74LS160十进制计数器经过一定的方式连接组成。
将第一片74LS160的进位信号连到接到第二片74LS160的，当第二片74LS160的输出为0110时，同时将两片74LS160同时清零。
其具体
连接方式如下：
24进制计数器
24进制计数器也是有2片74LS160组成的。
将第一片74LS160的进位信号连到第二片74LS160的。
当第一片74LS160的输出为0100，第二片74LS160为0010时，同时将2片74LS160清零。
其具体连线如下图所
示：
T P E E , T P E E ,
综合以上设计出数字时钟的电路图如下：。
数字电路课程设计实例---24秒计时器
河南理工大学万方科技学院《数字电子技术基础》课程设计电气与自动化工程系电气工程及其自动化10届电气3班1016301013张克科李宝平2012.6.18—2012.6.2424秒计数器概述1.1篮球竞赛24秒计时器功能数字电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，在生活中有着各种各样的应用。
因此课程设计是数字电子技术学习中非常重要的一个环节，它将学生的理论知识和实践能力统一起来，为以后的工作做好准备。
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。
一旦球员的持球时间超过了24秒，它就自动报警从而判定此球员的犯规。
本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛24秒计时器。
此计时器功能齐全，有显示24秒倒计时的功能，同时系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动、暂停、连续功能。
而在直接清零时，数码管显示器灭灯，计时器为24秒递减计时其计时间间隔为1秒，计时器递减计时到零时，数码管显示器不灭灯，同时发出光电报警信号。
1.2设计任务及要求1.2.1 基本要求（1）显示24秒计时功能。
（2）设置外部操作开关控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。
（3）在直接清零时，要求数码显示器灭灯。
（4）计时器为24秒递减计时器，其计时间隔为1秒。
（5）递减计时到零时，显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。
（6）秒脉冲由555多谐振荡器给出。
1.2.2设计任务及目标（1）根据原理图分析各单元电路的功能；（2）熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能；（3）进行电路的装接、调试、直到电路能达到规定的设计要求；（4）写出完整、详细的课程设计报告电路设计原理与单元模块2.1设计原理24秒计时器的总体参考方案框图如图2.1所示。
它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路等五个模块组成。
实验二十四 计数器
实验二十四计数器一、实验目的1.了解二进制加法计数器的工作过程；2.学会用触发器组成各种进制计数器；3.掌握计数器的原理和测试方法。
二、实验原理一般情况下，异步二进制计数器连接具有一定规律。
加法器：(1)若使用下降沿触发的计数功能触发器构成，CP1=CP,CP2=Q1，以此类推。
(2)若使用上升沿触发的计数功能触发器构成，CP1=CP,CP2=Q1,以此类推。
减法器：(1)若使用下降沿触发的计数功能触发器构成，CP1=CP,CP2=Q1，以此类推。
(2)若使用上升沿触发的计数功能触发器构成，CP1=CP,CP2=Q1，以此类推。
计数是一种最简单和最基本的运算，在各种数字系统中，往往需要对脉冲的个数进行计数，以实现运算、测量、定时、分频统计和控制逻辑功能。
计数器种类繁多，分类方法也有多种：按触发方式分类：分为同步计数器和异步计数器。
按计数过程的数字的增减趋势分类：分为加法计数器，减法计数器和可逆计数器。
按计数的数制分类：分为二进制、十进制和任意进制计数器等。
由D触发器组成的四位异步二进制加法计数器如图24-1所示。
CP1接计数脉冲输入端，CP2~ CP4分别与前一级的反相输出端相连。
当前一级触发器的状态由1变0时，反相输出端由0变1，形成一个脉冲上升沿，满足后一级触发器翻转的条件。
三、实验内容与要求1.由D触发器组成一个四位异步二进制加法计数器。
(1)在学习机上用2片74LS74芯片（四个D触发器），按图24-1连成二进制加法计数器。
其中Q1、Q2、Q3和Q4端通过导线分别与学习机上的4个发光二极管相连，各R D端连在一起与学习机上的一个按钮相连，计数脉冲输入端（CP1）与学习机上的单脉冲输出端相连。
(2)将计数器清“零”。
(3)在CP1端输入单脉冲，观察加法计数器计数情况。
输入16个单脉冲，观察发光二极管的状态，了解计数过程，并记录各触发器在CP脉冲作用下的状态，填在表24-1中。
2.由J-K触发器组成一个四位异步二进制加法计数器；在学习机上用2片74LS112芯片（四个JK触发器），按图24-2连成二进制加法计数器。
24进制计数器课程设计
24进制计数器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解24进制计数原理，掌握24进制与十进制的转换方法；2. 学生能运用24进制进行简单数学运算，如加、减、乘、除；3. 学生了解24进制在实际应用中的优势，例如在时间计算、编码等领域。
技能目标：1. 学生能够独立完成24进制与十进制的相互转换；2. 学生能够运用24进制进行基本的数学运算，解决实际问题；3. 学生通过小组合作，设计并制作一个简单的24进制计数器。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对进制转换的兴趣，提高学习数学的积极性；2. 学生养成合作、探究的学习习惯，增强团队协作能力；3. 学生认识到数学在生活中的广泛应用，提高数学素养。
课程性质：本课程属于数学课程，旨在让学生掌握进制转换知识，提高数学应用能力。
学生特点：六年级学生具备一定的数学基础，思维活跃，好奇心强，喜欢探究新知识。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养实际操作能力；强调小组合作，培养学生的团队协作精神。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，提高解决问题的能力。
二、教学内容1. 24进制计数原理介绍：通过课本知识，讲解24进制的定义，对比十进制，让学生理解进制的概念和转换方法。
- 章节关联：《数学》六年级上册，第三章“数的认识”，第二节“认识进制”。
2. 24进制与十进制的转换：详细讲解转换方法，举例说明，让学生掌握两种进制之间的转换技巧。
- 教学安排：2课时。
3. 24进制数学运算：讲解24进制下的加、减、乘、除运算规则，让学生学会运用24进制进行计算。
- 教学安排：2课时。
4. 实际应用案例分析：分析24进制在实际生活中的应用，如时间计算、编码等，提高学生的实际应用能力。
- 章节关联：《数学》六年级上册，第三章“数的认识”，第四节“进制在实际生活中的应用”。
5. 小组合作制作24进制计数器：分组让学生设计并制作计数器，巩固所学知识，培养学生的动手能力和团队协作精神。
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24进制计数器
24进制计数器也是有2片74LS160组成的。
将第一片74LS160的进位信号连到第二片74LS160的。
当第一片74LS160的输出为0100，第二片74LS160为0010时，同时将2片74LS160清零。
其具体连线如下图所
示：
T P E E ,
数字时钟的设计
数字时钟由时、分、秒组成。
进制有60进制、24进制。
60进制计数器设计
60进制计数器由两片74LS160十进制计数器经过一定的方式连接组成。
将第一片74LS160的进位信号连到接到第二片74LS160的，当第二片74LS160的输出为0110时，同时将两片74LS160同时清零。
其具体
连接方式如下：
24进制计数器
24进制计数器也是有2片74LS160组成的。
将第一片74LS160的进位信号连到第二片74LS160的。
当第一片74LS160的输出为0100，第二片74LS160为0010时，同时将2片74LS160清零。
其具体连线如下图所
示：
T P E E , T P E E ,
综合以上设计出数字时钟的电路图如下：。