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电路设计热门培训内容之计数器控制电路设计


1、设计任务和要求:

设计一个模为“学号后三位+100”的计数器,当计数器的值等于同宿舍同学的学号(后三位)时输出Z为1(指示灯亮),否则输出为0.(CP频率f=1HZ)


2、基本设计思路:

1)        基于本人学号为“041”,于是设计一个模为141的计数器。

2)        设计指示灯Z控制电路,当计数器的值等于同宿舍同学学号,即041、042、043、044、045、046、047、048时,指示灯亮。


3、各单位电路设计:

1)        模141计数器电路的设计:

使用两个四位十进制计数器74LS161同步级联组成N=16*16=256的计数器,然后用整体置数法构成模141计数器,计数范围为0~140,当计到140(10001100)时,将140对应的输出端连接一个三输入与非门的输入端,输出端连接两个计数器的清零端,同步置零重新计数。

2)        指示灯控制电路的设计:

要使计数器的值为041~048(00101001~00110000)时指示灯亮,为其余值时指示灯不亮,我们使用了一片74LS138即3-8译码器,当地址码为00101001~00110000时,译码器的输出Y0的非~Y7的非分别被译中,用一个八输入与非门将74LS138的8个输出端连接到指示灯,即可实现电路功能。

我们用A7~A0控制74LS138的使能输入端,使得E1=A5(A4+A3)[A4+( A0 +A1 +A2 + A3 )],E2的非=E3的非=A7+A6+[A3+( A0 +A1 +A2)],即可实现电路功能。(加粗体的+表示异或)

4、电路设计如下图:


5、电路仿真结果:

我们用Multisim进行仿真,得到了正确的结果,当计数器运行时间为41~48秒,即计数器计到041~048时,指示灯亮。

当计数器运行时间超过48秒,指示灯灭。

当计数器运行时间为182~189秒,即计数器第二个周期计到041~048时,指示灯亮。


6、电路不足反思:

不能实时显示计数器的数值,不能直观表示计数器的功能。


 


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