10进制加法计数器课程设计

西北师范大学知行学院
数字电子实践论文
课题：74ls161组成的十进制加法计数器
（置数法）
班级：14电本
学号：14040101114
姓名：于能海
指导老师：崔用明
目录
第1章前言 (1)
1.1 摘要 (1)
1.2 设计目的 (2)
1.3 设计内容及要求 (2)
第2章设计方案 (3)
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2．1主要芯片功能介绍 (3)
2.2.1 四位二进制计数器74161介绍 (3)
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2.2 工作原理 (4)
第3章硬件设计 (4)
3.1 单元电路设计 (4)
3.2 总硬件电路图 (5)
第4章仿真与试验 (6)
4.1 仿真结果 (6)
4.2 调试中遇到的问题 (7)
第5章结论和体会 (8)
第1章前言
1.1 摘要在数字电路技术的课程中，计数器的功能是记忆脉冲的个数,它是数字系统中应用最广泛的基本时序逻辑构件。

计数器在微型计算机系统中的主要作用就是为CPU和I/O设备提供实时时钟，以实现定时中断、定时检测、定时扫描、定时显示等定时控制，或者对外部事件进行计数。

一般的微机系统和微机应用系统中均配置了定时器/计数器电路，它既可当作计数器作用，又可当作定时器使用，其基本的工作原理就是"减1"计数。

计数器：CLK输入脉冲是一个非周期事件计数脉冲，当计算单元为零时，OUT输出一个脉冲信号，以示计数完毕。

本十进制加法计数器是基于74161芯片而设计的，
该十进制加法计数器设计理念是用于工厂流水线上产品计数，自动计数，方便简单。

关键词：74ls161计数器
Introduction
In the course of digital circuit technology, the counter memory function is the number of pulses, it is a digital system, the most widely used basic sequential logic components. The main role of the counter in the micro-computer system is to provide real-time clock for the CPU and I / O devices to achieve the timer interrupt, timing detection, scheduled scanning, the timing display timing control, or to count external events. General computer systems and computer application systems are equipped with a timer / counter circuit, it can as a counter action, but also as a timer, the basic working principle is "minus 1" count. Counter: CLK input pulse is a non-periodic event count pulses to zero when calculating unit, OUT outputs a pulse signal, to show the count is completed.
The decimal addition counter is designed based on the 74161 chip, the low potential sensor senses when to rely on external signals, sensors in an object within the sensing range, otherwise it is a high potential. Within the sensing range of the sensor when an object is moved out of date, sensor potential from high to low and then high, appears on the edge. Counter is automatically incremented and displayed on a digital control. The decimal addition counters have two seven-segment LED. It can count from 0 to 99 objects, and easy to expand.
The design concept of decimal addition counter is used to count on a factory assembly line products, automatic counting, convenient and simple.
Keywords:74ls161counter
1.2 设计目的
1、综合运用相关课程中所学到的理论知识去独立完成某一设计课题；
2、学习用集成触发器构成计数器的方法；
3、进一步熟悉常用芯片和电子器件的类型及特性，并掌握合理选用器件的原则；
5、初步了解电路设计、仿真的过程和方法；
4、锻炼分析问题解决问题的能力；
1.3 设计内容及要求
1、具有10进制计数功能；
2、设置外部操作开关；
3、计时器为10进制加法计数；
4、具有显示功能；
5、并用相关仿真软件对电路进行仿
第2章设计方案
2．1主要芯片功能介绍
2.2.1 四位二进制计数器74191介绍
图2.2.是74161芯片的逻辑电路图，其也对应了74161芯片的引脚。

图2.3是74161芯片的功能表
图表2.2 74ls161逻辑电路图
预置使能加/减控制时钟预置数据输入输出
工作模式LD S M CP D0 D1 D2 D3Q0Q1Q2 Q3
0 ×××d1d2d3d4d1d2d3d4异步置位
1 1 ××××××保持数据保持1 0 0 ××××加法计数加法计数1 0 1 ××××减法计数减法计数
同步预置：当LD=0时，在时钟脉冲上升沿的作用下，Q0 = d1 ；Q1 = d2 ；Q2 = d3 ；Q3 = d4
当使能端LD=0 ：S=0时，计数器计数。

锁存：当使能端ENP=0或ENT=0时，计数器禁止计数，为锁存状态。

好坏。

2.2 工作原理
第3章硬件设计
3.1 单元电路设计
3.1 十进制计数器电路图
总硬件电路图
图表 3.3 总硬件电路图元器件清单：
1 、74ls161 一片
2 、半导体数码管一个
3 、与非门一个
第4章仿真与试验
4.1 仿真结果
图4.1是仿真结果图。

本仿真是在protues的仿真环境下进行的。

从图中可以清楚的看见整个电路工作原理和工作过程，当加一键按下时实现了加一的功能。

4.1电路仿真结果
4.2 调试中遇到的问题
设计本电路的难点是怎么实现74161的十六制转化为十进制？十六进制的1001到1010的进位就等于9到10的进位，所以要实现十进制的关键是当1001变到1010时能产生一个脉冲信号，该脉冲信号传到下一级的输入端和本级的清零端。

初步设计就采集Q 3Q 1的信号再相“&”，当1001变到1010时输出“1”；可是在当0111到1000时也会产生“1”，这是电路设计时存在的缺陷。

为了消除上种情况采用了逻辑函数123L=Q Q Q ••代替14L=Q Q •，于是问题顺利解决
第5章结论和体会
次实践还教会我：无论做任何事，都应该要踏踏实实，坚持不懈。

通过本次实践，更加深刻的了解了74ls161计数器；掌握了数字电路设计的基本方法，设计步骤和综合能力。

在设计过程中，我理解了计数器的基本原理，同时学会了基本的参数选择与设计。

同时感谢老师的细心教导。