六十进制计数器综合设计
EDA 60进制计数器设计
《EDA技术》课程实验报告学生姓名：**所在班级：***指导教师：**记分及评价：报告满分3分得分一、实验名称实验6：60进制计数器设计二、任务及要求【基本部分】1、在QuartusII平台上，采用文本输入设计方法，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。
2、设计完成后生成一个元件，以供更高层次的设计调用。
3、实验箱上进行验证。
【发挥部分】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 ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity cnt60 isport(clk,rst:in std_logic;seg:out std_logic_vector(7 downto 0);dig:out std_logic_vector(1 downto 0));end;architecture one of cnt60 issignal t:std_logic_vector(23 downto 0);signal clk_cnt,clk_scan:std_logic;signal q:integer range 0 to 59;signal d:integer range 0 to 9;beginprocess(clk)beginif clk'event and clk='1'thent<=t+1;end if;end process;clk_cnt<=t(23);clk_scan<=t(16);process(rst,clk_cnt)beginif rst='0'thenq<=0;elsif clk_cnt'event and clk_cnt='1'then if q=59 thenq<=0;elseq<=q+1;end if;end if;end process;process(clk_scan)begincase clk_scan iswhen'0'=> dig<="10";d<=q mod 10;when'1'=> dig<="01";d<=q/10;when others=>dig<="11";end case;end process;with d selectseg <= X"C0" when 0,X"F9" when 1,X"A4" when 2,X"B0" when 3,X"99" when 4,X"92" when 5,X"82" when 6,X"F8" when 7,X"80" when 8,X"90" when 9,X"FF" when others;end;四、硬件验证1、引脚锁定情况表：五、小结这次实验是运用QuartusII软件对六十进制计数器进行仿真。
六十进制计数器的仿真与设计
图 15 60 进制计数器电路 PCB 图
通过上面的电路板 PCB 图，此电路板有两个数码显示管、两个芯片和插口以及 连线组成，所以计数器的数字将会由数码显示管显示出来。 5.设计体会：
自己对 Multisim 7.0 有了进一步的了解，接触了以前自己没有接触过元件和这些 元件所在库，这个软件可以进行电路的连接以及仿真，对于 Multisim 7.0 这些虚拟元 件和现实元件有了了解，对于如何改变元件参数也有了一定的掌握。当然，自己在以 后的学习中会更加努力学习。争取多多掌握一些自己专业相关的知识，丰富自己的知 识面。
图 4 非门 74LS04D 逻辑框图
原理说明：
非门逻辑关系：Y=(A)’
图 5 用于计数的发光二极管 3word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
工作状态 置零 预置数 保持
保持 计数
文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
图 6 提供高电平的电压源
2.4 六十进制计数器仿真原理图 六十进制计数器仿真原理图如图 9 所示。
图 10 60 进制计数器仿真原理图
六十进制计数器主要测试点:
观察数码显示器，计数状态从 0～59，再从 0 开始计数，并有译码显示并产生进
位输出。
2.5 测试方案
2．5.1 所需元件及其用途
采用 76LS16ຫໍສະໝຸດ 同步十进制计数器两片级联的形式构成一百进制计数器，再用置数
图 9 protel DXP 软件的原理框图
通过 protel DXP 绘制的 60 进制计数器原理图由两个数码显示管、两个芯片以及插线
组成，将会实现 60 进制计数器的显示完成。所完成的数字将会在数码显示管上面显
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。
用VHDL编写60进制计数器
用VHDL编写60进制计数器1．用VHDL设计60进计数器。
设计一个BCD码60进计数器。
要求实现同步，异步两种情况，且规定个位显示0~9，十位显示0~5，均用4位二进制数表示。
用VHDL语言描述中小规模集成电路74LS169。
VHDL的源程序如下：（1）：同步，文件名为bcd60countLIBRARY ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity bcd60count isport(clk,bcd1wr,bcd10wr,cin: in std_logic;co: out std_logic;datain: in std_logic_vector(3 downto 0);bcd1p: out std_logic_vector(3 downto 0);bcd10p: out std_logic_vector(2 downto 0));end bcd60count;architecture behave of bcd60count issignal bcd1n: std_logic_vector(3 downto 0);signal bcd10n: std_logic_vector(2 downto 0);beginbcd1p<=bcd1n;bcd10p<=bcd10n;kk1: process(clk,bcd1wr)beginif (bcd1wr='1') thenbcd1n<=datain;elsif(clk'event and clk='1') thenif (cin='1') thenif(bcd1n="1001" ) thenbcd1n<="0000";elsebcd1n<=bcd1n+'1';end if;end if;end if;end process kk1;kk2: process(clk,bcd10wr)beginif (bcd10wr='1') thenbcd10n<=datain(2 downto 0);elsif(clk'event and clk='1') thenif(cin='1') and (bcd1n="1001") thenif(bcd10n="101") thenbcd10n<="000";elsebcd10n<=bcd10n+'1';end if;end if;end if;end process kk2;kk3: process(bcd10n,bcd1n,cin)beginif(cin='1' and bcd1n="1001" and bcd10n="101") then co<='1';elseco<='0';end if;end process kk3;end behave;（2）异步程序如下：LIBRARY ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity cou60 isport(clk,reset,cin : in std_logic;co : out std_logic;bcd1p : out std_logic_vector(3 downto 0);bcd10p : out std_logic_vector(2 downto 0)); end cou60; architecture behave of cou60 issignal bcd1n: std_logic_vector(3 downto 0);signal bcd10n: std_logic_vector(2 downto 0);beginbcd1p<=bcd1n;bcd10p<=bcd10n;kk1: process(clk)beginif(clk'event and clk='1') thenif (reset='0') thenbcd1n<="0000";elsif (cin='1') thenif(bcd1n="1001" ) thenbcd1n<="0000";elsebcd1n<=bcd1n+'1';end if;end if;end if;end process kk1;kk2: process(clk)beginif(clk'event and clk='1') thenif (reset='0') thenbcd10n<="101";elsif(cin='1') and (bcd1n="1001") thenif(bcd10n="001") thenbcd10n<="101";elsebcd10n<=bcd10n+'1';end if;end if;end if;end process kk2;kk3: process(bcd10n,bcd1n,cin)beginif(cin='1' and bcd1n="1001" and bcd10n="001") then co<='1';elseco<='0';end if;end process kk3;end behave;。
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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六十进制计数器综合设计
器；若QD与A输入端相连，B为输入端，电路为二-五混合进制计数器。
74LS90的功能表：
2.3理论分析
当接通电源，电路开始工作时，显示器显示从0开始依次递增到59，然后重新回到0再开始依次递增到59，如此反复，直到关掉电源。
三、系统仿真
3.1仿真原理图
3.2仿真结果图
3.3仿真步骤
1.按可编程计数器的原理图在Multisim中连接电路。
2.打开开关，开始仿真.
3.4仿真结果及分析
显示器可显示:00、01、02、03、04、05、06、07、08、09、1-、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59。
四、PCB设计
包括PCB设计步骤及ＰＣＢ图，所用原件、封装形式报表，3D视图等。
4.1原理图
根据仿真原理图重新设计Altium Designer原理图，由于缺少相应元件，这里用MC74HC4511先进行翻译，再输入到显示器。
如下图所示
4.2元件清单及封装形式报表
单击菜单Reports/Bill of Materials,系统自动显示元件清单及封装形式，如下图所示。
4.3制作PCB板
1.在原项目中添加一个PCB，并进行保存；
2.单击菜单Design/Update PCB Document PCB1,弹出窗口开始导入，如下
单击Validate Changes，检查没有任何错误后单击Execute Changes开始导入PCB，导入后根据实际情况放置元件，待放置完成后切换到keep-out layer层，画电气边界，完成后如下图
1）设置布线规则
设置线宽
执行菜单Design/Rules，弹出PCB Rules and Constriaints Editor对话框，双击选项Design Rules/Electrical下面的子文件，单击Clearance选
项，设置最小安全间距为
10mil
增加一个新的Width选项，并命名为N_VCC，点击Net选项，下拉列表框选择VCC，在Constraint中定义导线宽度Preferred、Minimum、Maximum 的值均为30mil。
用类似方法，再增加一个名为N_GND，同样GND网络导线宽为30mil。
完成后单击OK
2）开始自动布线
单击菜单Auto Route/All,开始自动布线。
布线完成后参考效果如图所示
3）添加覆铜区
在Top Layer单击菜单place/polygon pour,添加大面积覆铜区，并使GND
与覆铜区相连，添加覆铜区后的的效果如图所示
4）重新定义板的大小
单击菜单View/Board poinning Mode 1,然后单击菜单Design/Redefine Board shape,对板进行裁剪。
5）3D视图
裁剪完成后单击菜单View/3D layout Mode查看3D视图，按住键盘Shift,
点击鼠标右键进行拖动查看3D图，如下图
五、结果及结论
结果：当接通电源，电路开始工作时，显示器显示从0开始依次递增到59，然后重新回到0再开始依次递增到59，如此反复，直到关掉电源。
结论：利用所学的数字电路的知识，设计了一个60进制（0-59）的计数器。
利用两块74LS190芯片的组合进行计数，并将结果输入到翻译器，待翻译完成后再输入到显示器。
六、心得体会
1、通过本实验的学习，我进一步掌握了74LS90的功能原理。
基本能够利用74LS90完成简单计数器电路设计。
2、实验过程中最关键的是熟悉74LS90的功能，再根据其功能设计相关计数器，就可以做到得心应手。
3、在设计过程中我查阅了大量的资料，了解了许多关于计数器设计方面的问题，进一步理解了各种元器件的使用方法。
4、这次课程设计让我学到了很多，掌握了简单的电子电路的设计与制作。
在制作电路时，我深深体会到连接电路时一定要认真仔细，每一步骤都要认真分析。
5、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、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，
7、在实验过程中要用心面对每一个问题，通过不断的努力去解决这些问题.在解决设计问题的同时自己也在其中有所收获。
8、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。
9、通过这次设计我深刻感到自己的知识十分有限，在以后的课程学习中一定要认真学习理论知识，充实自己。