用两片74LS190芯片设计一个计数器和倒数器
任意进制计数器的设计
任意进制计数器的设计【摘要】计数器集成芯片一般有4位二进制、8位二进制或十进制计数器，而在实际应用中，往往需要设计一个任意n进制计数器，本文给出它的设计方法和案例。
【关键词】计数器；清零一、利用反馈清零法获得计数器1 集成计数器清零方式异步清零方式：与计数脉冲cp无关，只要异步清零端出现清零信号，计数器立即被清零。
此类计数器有同步十进制加法计数器ct74ls160、同步4位二进制加法计数器ct74ls161、同步十进制加/减计数器ct74ls192、同步4位二进制加/减计数器ct74ls193等。
同步清零方式：与计数脉冲cp有关，同步清零端获得清零信号后，计数器并不立刻被清零，只是为清零创造条件，还需要再输入一个计数脉冲cp，计数器才被清零。
属于此类计数器有同步十进制加法计数器ct74ls162、同步4位二进制加法计数器ct74ls163、同步十进制加/减计数器ct74ls190、同步4位二进制加/减计数器ct74ls191等。
2 反馈清零法对于异步清零方式：应在输入第n个计数脉冲cp后，利用计数器状态sn进行译码产生清零信号加到异步清零端上，立刻使计数器清零，即实现了n计数器。
在计数器的有效循环中不包括状态sn，所以状态sn只在极短的瞬间出现称为过渡状态。
对于同步清零方式：应在输入第n-1个计数脉冲cp后，利用计数器状态sn-1进行译码产生清零信号，在输入第n个计数脉冲cp 时，计数器才被清零，回到初始零状态，从而实现n计数器。
可见同步清零没有过渡状态。
利用计数器的清零功能构成n计数器时，并行数据输入端可接任意数据，其方法如下：①写出n计数器状态的二进制代码。
异步清零方式利用状态sn，同步清零方式利用状态sn-1。
②写出反馈清零函数。
③画逻辑图。
例1 试用ct74ls160的异步清零功能构成六进制计数器。
解：①写出sn的二进制代码。
sn=s6=0110②写出反馈清零函数。
③画逻辑图。
如图1所示。
74LS190内部功能电路设计报告
成绩评定表课程设计任务书摘要74LS190电路是十进制同步可逆计数器，它是单时钟控制的，能够完成置数、加减计数、保持功能，还有进位或借位、级联等功能。
本文详细介绍了依据功能要求74ls190内部电路方案设计的过程。
并在此基础上将整体电路分为加法模块、减法模块、RC信号产生模块、进位借位等主要功能模块。
实现中采用Verilog HDL描述、ModelSim进行功能仿真、通过Design Compiler进行逻辑综合，然后在Cadence公司的encounter13.1上完成布局布线并输出网表，最后再用Modelsim进行后仿真，验证设计的功能与时序的正确性。
关键词Verilog HDL；FPGA；仿真；综合；74LS190可逆计数器；PR目录引言 (1)1 总体电路结构设计 (2)1.1 电路功能与性能 (2)1.2 主要调度算法 (2)1.3 电路接口 (3)1.4 电路功能框图 (3)1.5 74ls190电路原理框图 (4)2 模块设计 (5)2.1 加、减法计数器模块设计 (5)3 设计仿真 (6)3.1 仿真的功能列表 (6)3.2 仿真平台构建和仿真结果 (6)3.2.1 仿真平台与激励 (6)3.2.2 电路功能仿真结果 (7)4 约束及综合实现 (8)4.1 约束策略 (8)4.2 脚本 (8)4.3 综合文件 (10)4.4 综合过程 (11)5 布局布线 (13)5.1 文件准备 (13)5.2 布局布线过程 (13)5.3 物理验证 (15)6 后仿真 (18)总结 (19)参考文献 (20)附录A 电路源代码 (21)附录B 顶层设计源代码 (22)附录C 设计约束代码 (24)附录D IO文件代码 (26)引言随着可编程器件FPGA/CPLD成本的逐渐降低，以及开发测试技术的日益普及，FPGA/CPLD以其较好的集成度和稳定性、可编程实现与升级的特点，在电子设计领域得到了越来越多的应用。
两位同步十进制可逆计数器的设计综述
湖北师范学院文理学院信息工程系2010级电子信息工程专业综合课程设计（一）文理学院综合课程设计（一）Integrated Curriculum Design（1）两位同步十进制可逆计数器的设计1 设计目的（1）熟悉各种触发器的使用及时序逻辑电路的设计方法；（2）掌握中规模集成十进制可逆计数器74LS192的逻辑功能和使用方法；（3）了解计数器的功能扩展及显示器的应用和它们的运行过程中是如何实现相关功能的。
2 设计思路第一步：将两片74LS192进行级联，用“反馈清零法”设计一个两位十进制加法计数器，反馈清零信号取自输出端Q0 ~Q3 ；第二步：将两片74LS192进行级联，用“反馈置数法”设计一个两位十进制减法计数器，反馈置数信号取自计数器最高位的借位端TCD；第三步：将上述加、减计数器电路结合起来，即初步构成一个加/减两位十进制可逆计数器。
余下的问题就是在加/减可逆计数条件下，如何切换计数器最低位的计数脉冲输入端CPD、CPU的信号。
经过分析，这一功能通过单刀双掷开关即可实现。
整个可逆计数器电路（不包括数字显示部分）的设计框图如下图图1（可逆计数器设计框图）3 设计过程整个设计可分为三个部分，具体如下：第一部分：提供持续的脉冲信号；第二部分：计数单元的设计；第三部分：用两个74LS192组成两位十进制可逆计数器。
其中第二部分由74LS192双十钟方式的可逆计数器组成，其引脚图如下图2所示，功能表如下表1所示：图2（74LS192的引脚图）表1（74LS192的功能表）第三部分的设计框图如下图3所示：图3（两个74LS192组成十进制可逆计数器）低位计数器的CPU 端与计数脉冲输入端相连，进位输出端与高一位计数器的CPU 端相连3.1方案论证通过仿真软件进行实际验证，改变脉冲信号进行计数，通过开关控制，看是否能实现相关功能，论证方案：将线路处于工作状态，调节开关置零，然后进行置数，将输入端置为0111，拨动开关使电路进行加计数，当加到99时自动置零，然后将开关调置另一边进行减计数。
交通灯控制逻辑电路设计课程设计
电工学(少学时)课程设计中国人民公安大学交通灯控制逻辑电路设计设计要求和技术指标1、技术指标：设计一个十字路口的交通灯控制电路,每条道路上各配有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该道路禁止通行；黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯表示该道路允许通行。
该电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换，实现十字路口自动化。
2.、设计任务与要求一.基本功能1．设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为25秒；2．要求黄灯先亮5秒，才能变换运行车道；3．黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。
二．基本扩展功能1.信号灯的倒计时2.进行数字显示三．特色扩展功能1.定时控制信号周期。
实际应用：我们灯控路口的每天都存在着低峰时段（如夜间），不需要设置信号灯的周期，以便节省能源。
我们设计在一个周期的某一时间段内，将交通信号灯自动关闭。
（第8个周期运行，第1-7个周期停止运行）实现手动对关闭周期的时间控制。
（周期在20和40之间通过开关控制）2.定时控制信号周期，实现在一个时段内的不对称周期。
实际应用：我们灯控路口的每天都存在着某时段（如两个车道中的一个车道需要长周期），便于交通。
我们设计在一个周期的某一时间段内，将交通信号灯变为不对称的信号（A 车道为70秒，B车道为30秒）。
暂时设置为（第8个的半个周期（30秒）（自动设置为半个周期）运行，加第7个的上半周期（70秒），形成一个不对称周期。
第7个下半周期和1-6个周期正常运行）目录一、交通灯的组成 (4)二、单元电路的设计 (7)1、秒脉冲发生器 (7)2、定时器 (8)3、控制信号发发生器 (10)4.控制绿灯显示器 (13)5.控制器 (14)6、附加功能（1） (17)7、附加功能（2） (18)三、体会总结...................................................................... .. (14)四、鸣谢...................................................................... . (16)五、参考文献...................................................................... (17)一．交通灯的组成交通灯控制系统的原理框图如图12、1所示。
数字电路课程设计_24秒倒计时
赣南师院物理与电子信息学院数字电路课程设计报告书姓名：班级：学号：时间：图1 总原理框图1.1 555定时器555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路，用它可以构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
本设计用LM555CM定时器设计一个多谐振荡器给电路提供脉冲信号，产生的脉冲信号用由74LS192进行计数，且设置周期为1秒。
1.1.1555定时器管脚名称和功能图2 555的管脚名称1脚为接地端，也是芯片的公共端。
2脚为C2比较器的信号输入端V2l又称为触发端。
它们输入的信号可以图3 555定时器的内部结构1.1.3 555定时器的功能表输入各级输出T 1状态D RV 1l V 2L V 1C V 2C触发器输出Q 1+n输出V OT 1状态0 ⨯ ⨯ ⨯ ⨯0 低电平 导通 1 (32)V CC (31V CC ) 0 1 0 低电平 导通 1 (32)V CC (31V CC ) 0 0 1 高电平 截止 1 (32)V CC (31V CC ) 1 0 0 高电平 截止 1(32)V CC (31V CC ) 11Q不变不变表1 555定时器的功能表1.274LS192十进制同步加减计数器图5 74LS192的内部结构图1.2.374LS192的功能表表2 74LS192的功能表1.374LS48七段译码器本设计中用共阴极七段显示数码管，为使七段显示数码管能正常工作，将74LS190连接到74LS48,74LS48将高低电平信号译成数码管可读信号，从而实现数字的显示。
1.3.174LS48的引脚排列图6 74LS48的引脚排列1.3.274LS48的真值表表3 74LS48的逻辑功能真值表1.4共阴极数码管数码管有共阴和共阳之分，本设计使用共阴数码管，因为译码器使用为74LS48，相应的数码管要用相应的译码器才能实现译码和显示数字。
1.4.1共阴数码管的引脚排列和简易符号图7 八段共阴数码管图8 数码管简易图1.4.2 共阴数码管的内部结构图9 共阴数码管内部结构2电路分析和仿真结果由上对各个元件进行的简介以及相关的原理图，下面对电路进行分部分析。
数电大作业(交通指示灯+电子琴+智能钟表)
数电大作业(交通指示灯+电子琴+智能钟表)-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII（交通指示灯是可以实现的电子琴那个是不知道是否正确自己验证吧）(最后还有两个题一个是交通指示灯的有点复杂的另一个是时钟的个人感觉也是有点复杂)一、交通灯电路设计要求：1.设计一个十字路口交通灯控制电路，要求东西方向车道和南北方向车道两条交叉掉路上的车辆交替运行，每次通行的时间设置为24秒。
2.在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮4秒钟，才能变换运行车道。
3.可用LED模拟交通灯。
4.用倒计时显示每个状态的时间。
思路分析：1.电路有四个状态：东西绿南北红→东西黄南北红→东西红南北绿→东西红南北黄一共有四个状态循环，所以可以先用一个模4计数器来转换这四个状态。
设计电路如图所示：这里采用74LS163构成模4计数器，状态由 00 → 01 → 10 → 11 进行循环。
L1（东西绿）：当00时亮，其他状态时不亮。
L2（东西黄）：当01时亮，其他状态时不亮。
L3（东西红）：当10、11时亮，00、01时不亮。
L4（南北绿）：当10时亮，其他状态时不亮。
L5（南北黄）：当11时亮，其他状态时不亮。
L6（南北红）：当00、01时亮，10、11时不亮。
电路可以这样实现：B A Y0 Y1 Y2 Y30 0 0 1 1 10 1 1 0 1 11 0 1 1 0 11 1 1 1 1 0所以，Y0~Y4口接上非门后可以控制L1、L2、L4、L5。
L3=B，L6=B，所以将L3直接连在1B端，将1A端加非门与L6相连。
通过这样的连接便可以实现这四个状态的循环。
接下来要完成电路的计数部分：由于要实现倒计时显示，所以可以采用两片74LS190，该芯片是十进制加减法计数器。
通过网络找出一下功能表。
由于要实现倒计时，所以U/D端输入高电平，此时计数器进行减计数。
用两片74LS190，通过RC端进行异步级联，由于红灯28秒，黄灯4秒，绿灯24秒，所以各状态及持续时间如下：状态1：东西绿南北红（00）：24秒状态2：东西黄南北红（01）：4秒状态3：东西红南北绿（10）：24秒状态4：东西红南北黄（11）：4秒当状态转变时，给计数器置数即可。
数字电路红绿灯课程设计实验报告(改)
《数字逻辑电路设计》课程设计报告题目：红绿灯控制器指导教师：***设计人员：李璧江学号：**********班级：电信132日期：2015.5.7目录第I 条学习目的 (3)节1.01 设计起源 (3)节 1.02 设计目的 (3)第II 条设计任务书及基本要求 (3)节 2.01 基本要求 (3)节 2.02 设计任务书 (4)节 2.03 设计的一般方法及提示 (5)第III 条设计框图及整机概述 (5)第IV 条各单元电路的设计方案及原理说明 (6)节 4.01 计数器的连接和置数 (6)节 4.02 计数器的选通和转换处理 (8)节 4.03 交通灯的连接 (10)第V 条调试过程及结果分析 (11)节 5.01 计数器调试 (11)节 5.02 数码管显示调试 (11)节 5.03数码管的连接 (11)节 5.04 计数器的选通和转换调试 (12)第VI 条设计丶安装及调试中的体会 (14)第VII 条对本次课程设计的意见及建议 (15)第VIII 条附录 (16)节8.01 元器件清单 (16)节8.02 整机逻辑电路图 (16)第 I 条学习目的节 1.01设计起源数字电路发展到今天，其设计思想，方法，手段的变化。
节 1.02设计目的1、掌握数字系统的分析和设计方法；2、能够熟练地、合理地选用集成电路器件；提高电路布局、布线及检查和排除故障的能力；3、培养书写综合实验报告的能力。
第 II 条设计任务书及基本要求节 2.01基本要求1、根据设计任务要求，从选择设计方案开始，首先按单元电路进行设计，选择合适的元器件，最后画出总原理图。
2、通过仿真、电路调试，能实现相应的计时功能、逻辑功能，直至实现任务要求的全部功能。
对电路要求布局合理、走线清楚、工作可靠。
3、写出完整的课程设计报告，其中包括调试中出现异常现象的分析和讨论。
节 2.02设计任务书任务：红绿灯控制器基本设计要求：仿真实现，设计一个红绿灯控制器控制器设计应具有以下功能（1）东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。
74LS系列IC管脚图大全
74LS390 双十进制计数器
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两片74LS283构成的8位加法器
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74LS292 可编程分频器/数字定时器
74LS293 4位二进制计数器
74LS294 16位可编程模块
74LS374 八D触发器(三态同相)
74381
符号
A0 A1 A2 A3
B0 B1 B2 B3
C -1
S0 S1 S2
引脚排列
A 1 1 20 VCC
F0
B1
A2
F1
A0
B2
F2
B0
F3
S0
A3 B3
7 43 81
S1
C -1
S2
P
P
F0
G
G
F1
F3
GND 1 0 1 1 F 2
74LS381算术逻辑单元
74LS181 算术逻辑单元/功能发生器
74LS181 四位算术逻辑运算器
7 4 18 2
G 1 1 16 V cc
P1
P2
G0
G2
P0
C -1
G3
C0
P3
C1
P
G
G ND 8 9 C 2
74LS182先行进位发生器/超前进位产生器
VCC 2Ai 2Bi 2Ci-1 2Ci 2Si VCC2A 2B 2CIn 2COn+1 2F 74LS183 1COn+1 1A 1B 1CIn 1F GND 1Ai 1Bi 1Ci-1 1Ci 1Si 地