实验5 十进制加法计数器设计
10进制计数器课程设计
10进制计数器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解10进制计数器的基本概念，掌握10进制数的组成和计数规律。
2. 学生能运用10进制计数器进行数值的加减运算，并正确表达计算过程和结果。
3. 学生了解10进制计数器在日常生活和科学技术中的应用。
技能目标：1. 学生能够独立操作10进制计数器，进行简单的数值计算。
2. 学生通过实际操作，培养观察、分析、解决问题的能力。
3. 学生通过小组合作，提高沟通、协作和团队意识。
情感态度价值观目标：1. 学生对10进制计数器产生兴趣，激发学习数学的积极性。
2. 学生在探索过程中，培养耐心、细致、勇于尝试的精神。
3. 学生认识到数学知识在实际生活中的重要性，增强学以致用的意识。
课程性质：本课程属于数学学科，旨在帮助学生掌握10进制计数器的运用，提高数学运算能力和实际应用能力。
学生特点：四年级学生具有一定的数学基础，好奇心强，喜欢动手操作，但注意力集中时间较短。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，激发学生兴趣，培养动手操作能力和团队协作精神。
通过分解课程目标为具体的学习成果，使学生在愉快的氛围中掌握知识，提高能力。
二、教学内容1. 引入10进制计数器概念，介绍其在数学运算中的应用。
- 教材章节：第三章《数的认识》- 内容：10进制计数器的定义、计数规律、数位顺序表。
2. 学习10进制计数器的操作方法，进行数值的加减运算。
- 教材章节：第四章《简单的数学计算》- 内容：10进制计数器操作方法、数值加减运算、进位与退位。
3. 实践与应用，运用10进制计数器解决实际问题。
- 教材章节：第五章《生活中的数学》- 内容：运用10进制计数器进行购物找零、时间计算等实际问题的解决。
4. 小组合作，探讨10进制计数器在科学技术领域的应用。
- 教材章节：第六章《数学与科技》- 内容：10进制计数器在计算机、电子设备等领域的应用案例。
教学进度安排：第一课时：引入10进制计数器概念，学习计数规律和数位顺序表。
单片机十进制加法计算器设计
单片机十进制加法计算器设计设计概述：1.输入部分设计为了实现数字输入功能，可以采用4x4矩阵键盘作为输入设备。
通过扫描键盘矩阵，可以检测用户按下的按键，并将相应的按键字符存储在单片机内部的缓冲区中。
键盘扫描需要使用外部中断或定时器中断，在按键被按下时触发中断程序进行扫描和存储。
2.计算部分设计为了进行数字加法运算，需要在单片机中定义变量来存储输入的数字，并使用适当的算法进行加法运算。
加法运算可以通过逐位相加的方式实现，先对个位数进行加法运算，再对十位数进行加法运算，以此类推，直到最高位数。
3.显示部分设计为了显示运算结果，可以使用数码管来显示数字。
数码管的选型可以选择共阳极或共阴极的数码管，具体选择要根据实际的需求和电路设计来确定。
单片机需要通过IO口控制数码管的显示，将运算结果转化为相应的数码管段码，并通过IO口输出给数码管进行显示。
4.输出部分设计为了实现结果的输出，可以选择将结果通过串口发送给上位机，或者通过并行接口输出给其他设备。
具体的接口选择要根据实际的需求和电路设计来确定。
设计步骤：1.确定硬件平台和单片机型号，根据单片机的外设资源选择合适的输入、输出和显示设备。
2.进行电路设计，包括键盘输入电路、按键检测电路、数码管显示电路和外部接口电路。
3.编写单片机的初始化程序，包括IO口初始化、定时器中断初始化和中断服务程序编写。
4.编写键盘扫描程序，实现对键盘输入的检测和字符存储。
5.编写数字加法运算程序，实现输入数字的加法运算和结果的存储。
6.编写数码管显示程序，将加法运算结果转化为数码管的段码并进行显示。
7.编写输出程序，将结果通过串口或并行接口输出给上位机或其他设备。
8.进行调试和测试，优化程序和电路设计，确保计算器的稳定性和准确性。
9.编写用户界面程序，实现菜单、输入和输出操作的交互。
设计思路：利用单片机的运算和控制能力来实现数字加法的功能，以实现单片机十进制加法计算器的设计。
通过键盘输入，将数字存储在单片机内部的变量中，并采用逐位相加的算法实现数字加法运算。
10进制加法计数器课程设计
10进制加法计数器课程设计⽬录第1章前⾔ (1)1.1 摘要 (1)1.2 设计⽬的 (1)1.3 设计内容及要求 (1)第2章设计⽅案 (2)2.1 系统框图 (2)2．2主要芯⽚功能介绍 (2)2.2.1 四位⼆进制计数器74191介绍 (2)2.2.2七段显⽰译码器7448介绍 (3)2.3 ⼯作原理 (4)第3章硬件设计 (5)3.1 单元电路设计 (5)3.2 总硬件电路图 (7)第4章仿真与试验 (8)4.1 仿真结果 (8)4.2 调试中遇到的问题 (8)第5章结论和体会 (9)第6章参考⽂献 (10)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74191芯⽚⽽设计的，其有两个按钮，⼀个起加⼀的作⽤，另⼀个起清零的作⽤，还有⼀个两位的数字管显⽰。
当检测到有加⼀键按下时，会⾃动加⼀，并将在数码管上显⽰。
当检测到有清零键按下时，数码管上显⽰清零。
该⼗进制加法计数器⽤途⼴泛，在各种⽐赛中能够当计分器使⽤，这样⽐赛得分更加清晰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，控制计数器的直接清零、加⼀功能；3、计时器为10进制加法计数，加⼀键每按⼀次加⼀；4、具有显⽰功能；5、并⽤相关仿真软件对电路进⾏仿真。
十进制加法计数器课程设计
实验十九 计数、译码、显示电路一、实验目的1、掌握中规模集成计数器74LS90的逻辑功能。
2、学习使用74LS48、BCD译码器和共阴极七段显示器。
3、熟悉用示波器测试计数器输出波形的方法。
二、 实验原理计数、译码、显示电路是由计数器、译码器和显示器三部分电路组成的，下面分别加以介绍。
1、计数器：计数器是一种中规模集成电路，其种类有很多。
如果按各触发器翻转的次序分类，计数器可分为同步计数器和异步计数器两种；如果按照计数数字的增减可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器三种；如果按计数器进位规律可分为二进制计数器、十进制计数器、可编程N进制计数器等多种产品。
常用计数器均有典型产品，不须自己设计，只要合理选用即可。
本实验选用74LS90二—五进制计数器，其功能如下表所示。
6263（1） R 0(1)和R 0(2)为直接复位端，R 9(1)和R 9(2)为直接置位端，可以预置数字“9”（Q D = Q A = 1，Q B = Q C = 0）。
（2） A 为二分频计数器的输入，Q A 的输出频率为CP A 的1/2。
B 为五进制计数器的输入，把Q A 输出作为五进制计数器B 的输入，即构成8421BCD 码十进制计数器。
2、 译码器：这里所说的译码器是将二进制数译成十进制数的器件。
我们选用的74LS48是BCD 码七段译码器兼驱动器。
其外引线排列图和功能表如下所示。
1234567891011121314GNDVCC 74LS48B1615CLTBI/RBORBIDAgabcdef十进制数 或功能输 入LT RBI D C B A 0123H H H H H X X X L L L L L L L H L L H L L L H H BI/RBO H H H H 输 出a b c d e f g H H H H H H L L H H L L L L H H L H H L H H H H H L L H 字 型注4567H H H H X X X X L H L L L H L H L H H L L H H H H H H H L H H L L H H H L H H L H H L L H H H H H H H H L L L L H H H X X X H L L L H L L H H L H L H H H H H H H H H H H H H L L H H L L L H H L H L L H H L L H 891011H X H L H H H H H H X X X H H L L H H L H H H H L H H H L H L L L H H H L L H L H H L L L H H H H L L L L L L L 12131415H X H H H H H 1BI RBI LTX H LX XL X X X X X X X XL L L L L L HL L L L L L L L L L L L L L H H H H H H H2 34（1） 要求输出数字0～15时，“灭灯输入”（BI ）必须开路或保持高电平。
单片机十进制加法计算器设计.
目录一、设计任务和要求 (2)1、1 设计要求 (2)1、2 性能指标 (2)1、3 设计方案的确定 (2)二、单片机简要原理 (2)2、1 AT89C51的介绍单片机最小系统 (2)2、2 单片机最小系统 (2)三、硬件的设计 (4)3、1 键盘电路的设计 (4)3、2 显示电路的设计 (5)四、软件的设计 (6)4、1 系统设计 (6)4、2 显示电路的设计 (8)五、调试与仿真 (10)5、1 Keil C51单片机软件开发系统 (10)5、2 proteus的操作 (10)六、总结 (11)七、参考文献 (11)附录1 程序 (12)附录2 系统硬件电路图 (18)一、设计任务和要求1.1 设计要求本次课程设计，我选择的课题是单片机十进制加法计算器软硬件设计，设计任务为：设计一键盘显示装置，键盘上除需定义10个十进制数字键外还要相应的功能键，其它键不定义无响应。
利用此系统可分别可输入十进制被加数与加数，实现两数相加并将结果以十进制形式显示出来。
1.2 性能指标本课程设计的十进制加法计算器的计算范围为0~255，计算结果全为整数，计算结果溢出结果不显示。
1、加法：三位加法，计算结果超过255溢出不显示2、减法：三位减法，计算结果若小于零溢出不显示3、乘法：三位数乘法4、除法：整数除法5、有清零功能1.3 设计方案的确定按照1.1的设计要求，本课题需要使用数码管显示和扩展4*4键盘，由于AT89C51芯片的I口不够多，而且为了硬件电路设计的简单化，故选择串行动态显示和用P1口扩展4*4键盘，扩展的4*4键盘定义十个数字键，六个功能键，使用串行动态显示显示运算结果。
主程序进行初始化，采用行列扫描进行查表得出键值，每次按键后调用显示子程序。
二、单片机简要原理在该课程设计中，主要用到一个AT89C51芯片和串接的共阴数码管。
作为该设计的主要部分，下面将对它们的原理及功能做详细介绍和说明。
2.1 AT89C51的介绍：图1 AT89C51外形结构和引脚分布图芯片AT89C51的外形结构和引脚图如图一所示。
实验5 十进制加法计数器设计
实验5 十进制加法计数器设计
【实验目的】
1.了解触发器的设计过程
2.掌握D触发器与JK触发器芯片外围特性
3.掌握D触发器与JK触发器的工作过程。
4.掌握无源晶振电路设计。
【实验内容】
1.绘制无源晶振电路
2.绘制脉冲控制下单个触发器工作电路
3.在面包板上实现D触发器与JK触发器工作电路。
【实验器件】
1．十进制计数器74HC160一片，其引脚特性如图5-1所示。
图5-1 十进制计数器74HC160芯片封装图
1）MR=0，计数器清零。
2）MR=1,PE=0,装入初始值。
3）MR=1,PE=1，CET=CEP=1，计数
4）MR=1,PE=1，CET或CEP至少一个为0，计数值保持不变，这里，可以把CET设为1，CEP用开关控制。
2．七段译码器74LS48一片，其引脚特性如图5-2所示。
图5-2七段译码器74LS48芯片封装图
3．8字数码管1片，其引脚特性如图5-3所示
图5-3 8字数码管芯片封装图
4．12个10k的电阻和8个发光二极管，一个8路开关，5v电源，面包板一块，导线若干条。
5．晶振电路与CD4060
【实验步骤】
1．在Cadence中绘制如图5-4所示的原理图
图5-4 十进制计数电路图
3.在面包板上实现该电路
根据实验器件的芯片引脚图在面包板上实现图2-2所示的电路。
单片机十进制加法计算器设计
单片机十进制加法计算器设计单片机是一种微型计算机，它包含了CPU、RAM、ROM、I/O接口等基本组件，用于控制电子器件的运行。
在本文中，我们将设计一个十进制加法计算器，使用单片机来实现。
设计理念和思路如下：1.输入和输出：-输入：我们将使用开发板上的按钮作为输入，来输入两个十进制数。
-输出：我们将使用开发板上的数码管显示器作为输出，来显示计算结果。
2.算法：-我们将使用最常见的十进制加法算法来实现加法功能。
-首先，将两个十进制数的个位数相加，并将结果存储在一个变量中。
-接下来，将两个十进制数的十位数相加，并将结果与上一步的结果相加，再将结果存储在同一变量中。
-以此类推，直到将所有位数相加完毕。
3.硬件连接：-我们将使用数码管显示器来显示计算结果。
数码管需要与单片机的I/O接口相连接。
-开发板上的按钮将作为输入，通过单片机的GPIO接口进行控制。
4.软件实现：-我们将使用C语言编写单片机程序，使用单片机的GPIO接口进行输入和输出控制。
-首先，初始化I/O接口，配置按钮为输入，配置数码管为输出。
-然后，通过查询按钮状态，获取输入的两个十进制数。
-接下来，进行加法计算，并将结果显示在数码管上。
下面是一个示例的C语言程序，用于实现十进制加法计算器：```#include <reg51.h>sbit Button1 = P1^0; // 定义按钮1连接的引脚sbit Button2 = P1^1; // 定义按钮2连接的引脚sbit Seg1 = P2^0; // 定义数码管显示第1位的引脚sbit Seg2 = P2^1; // 定义数码管显示第2位的引脚...sbit Seg7 = P2^6; // 定义数码管显示第7位的引脚void Delay(unsigned int t) //延时函数unsigned int i, j;for(i=0;i<t;i++)for(j=0;j<123;j++);void Display(unsigned int num) //数码管显示函数//将每个位的数字显示在相应的数码管上...Seg7 = num / 1 % 10;unsigned int Add(unsigned int a, unsigned int b) //加法计算函数unsigned int sum = a + b;return sum;void mainwhile(1)//查询按钮状态，获取输入的两个十进制数unsigned int num1 = Button1;unsigned int num2 = Button2;//进行加法计算unsigned int result = Add(num1, num2);//显示计算结果在数码管上Display(result);}```这是一个简单的十进制加法计算器的设计和实现过程。
十进制数加减计算器的设计
十进制数加减计算器的设计在计算机科学中，十进制数加减计算器是一种用于执行加法和减法运算的算术设备或程序。
普通的十进制计算器是我们日常生活中经常使用的工具，它们用于执行各种计算任务，例如做家庭预算、计算商品价格、统计和分析数据等。
一个十进制数加减计算器的设计需要考虑以下几个方面：界面设计、输入和输出处理、运算逻辑和错误处理。
下面将分别对这些方面进行详细阐述。
其次，输入和输出处理是一个重要的设计考虑因素。
计算器应该能够接受用户输入的数字，并将计算结果以可读性良好的方式输出给用户。
输入可以通过按键、虚拟键盘、语音识别等方式完成。
输出可以以图形界面、文本显示或语音输出的形式实现。
对于输入错误或超出了计算能力范围的操作，计算器应给出明确的错误提示，以帮助用户进行修正。
接下来是运算逻辑的设计。
十进制数的加减运算是基本的算术运算，它要求对两个数字进行对齐，并按位相加（减）。
设计一个高效的运算逻辑需要考虑以下几个方面：处理进位（或退位）、对齐和补位、处理小数部分、实现数字运算的正确性和一致性等。
计算器应能够正确地处理各种情况，例如负数加减、小数加减、连续多位数加减等。
最后是错误处理的设计。
计算器应该能够检测和处理用户输入中的各种错误，例如无效数字、超出范围、除以零等。
错误处理可以通过在界面上显示错误消息、发出声音提示或弹出对话框来完成。
此外，为确保计算器的稳定性和安全性，还需要进行输入验证和运行时错误处理，以防止恶意输入和运行时错误导致计算器崩溃或伤害用户的设备。
总结起来，设计一个十进制数加减计算器需要综合考虑界面设计、输入和输出处理、运算逻辑和错误处理等方面。
一个好的十进制数加减计算器应该具有易于使用和直观的界面，能够接受各种形式的用户输入，并能够对输入进行验证和处理。
它应能够正确地执行加法和减法运算，同时能够检测和处理各种错误情况。
通过合理的设计和实现，一个易用、高效和可靠的十进制数加减计算器将成为用户的得力助手，为用户提供准确和方便的计算服务。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验5 十进制加法计数器设计
【实验目的】
1.了解触发器的设计过程
2.掌握D触发器与JK触发器芯片外围特性
3.掌握D触发器与JK触发器的工作过程。
4.掌握无源晶振电路设计。
【实验内容】
1.绘制无源晶振电路
2.绘制脉冲控制下单个触发器工作电路
3.在面包板上实现D触发器与JK触发器工作电路。
【实验器件】
1．十进制计数器74HC160一片，其引脚特性如图5-1所示。
图5-1 十进制计数器74HC160芯片封装图
1）MR=0，计数器清零。
2）MR=1,PE=0,装入初始值。
3）MR=1,PE=1，CET=CEP=1，计数
4）MR=1,PE=1，CET或CEP至少一个为0，计数值保持不变，这里，可以把CET设为1，CEP用开关控制。
2．七段译码器74LS48一片，其引脚特性如图5-2所示。
图5-2七段译码器74LS48芯片封装图
3．8字数码管1片，其引脚特性如图5-3所示
图5-3 8字数码管芯片封装图
4．12个10k的电阻和8个发光二极管，一个8路开关，5v电源，面包板一块，导线若干条。
5．晶振电路与CD4060
【实验步骤】
1．在Cadence中绘制如图5-4所示的原理图
图5-4 十进制计数电路图
3.在面包板上实现该电路
根据实验器件的芯片引脚图在面包板上实现图2-2所示的电路。