千进制计数器..docVIP

摘 要 本千进制计数系统采用中小规模的74LS系列（双列直插式）组件实现所选定的电路, 由秒脉冲发生器（采用555构成的多谐振荡器）﹑“个位﹑十位﹑百位”计数器（采用十进制74LS90）﹑译码器（采用74LS48）及显示器（采用共阴极七段数码管配合显示译码器74LS48来显示计数器输出的数字）组成。然后用电路仿真软件 Multisim 绘制出千进制计数的完整电路图，并进行仿真﹑验证它的工作状态是否正常,以实现要求的功能电路。最后由 Altium 软件绘制出完整原理图并生成PCB板。 关键字 千进制计数 秒脉冲发生器 Multisim软件 Altium软件 PCB 目 录 1设计要求 1 2设计思路及原理 1 2.1设计原理及思路 1 2.2组成电路 1 2.2.1秒脉冲发生器 1 2.2.2计数器 2 2.2.3译码器及数码显示 2 2.3仿真原理图 3 3PCB设计 3 3.1PCB设计流程 3 3.2电路设计 4 3.3原理图设计 4 3.4PCB板设计 5 4总结 6 4.1问题及解决方法 6 4.2设计总结 6 参考文献 6 1设计要求 用集成计数器或集成触发器设计一个计数范围为0～999的计数器，可以是加（逢十进一），也可以为减（借一为十）。脉冲信号为555定时器生成的秒脉冲发生器。 2设计思路及原理 2.1设计原理及思路 计数系统由秒脉冲发生器、计数器、译码器、数码显示组成。由555构成的多谐振荡器产生秒脉冲信号，并输出到计数器（74LS90）的⒁脚INA脉冲输入端，进行计数，然后向译码器（74LS48）输出编码，最后由译码器进行译码之后，让共阴极数码管显示正确的数字。组成框图如下：原理图方框图（图2-1） 2.2组成电路 2.2.1秒脉冲发生器 以555定时器接外接电路形成多谐振荡器，输出频率为的脉冲信号，用作计数器（74LS90）的脉冲信号。 由脉冲频率公式： 要使，可选择。 形成电路图2-2： 、 2.2.2计数器 本电路采用74LS90计数器构成十进制计数。 74LS90 构成十进制计数办法是将QA 输出接到INB 输入端，并把输入计数脉冲加到INA 输入端，此时输出的就为十进制。形成电路图2-3： 注：74LS90是非同步二-五-十进制加法计数器，它既可以作二进制计数加法器，有可以作五进制和十进制加法计数器。 2.2.3译码器及数码显示 本电路采用74LS48作为译码器、七段数码显示管。 注：74LS48驱动的是共阴极数码管。 2.3仿真原理图 3PCB设计 3.1PCB设计流程 3.2电路设计 设计思路与仿真电路设计思路相同。 3.3原理图设计 设计PCB原理图时，在Altai Designer软件中新建一个PCB工程，并创建一个Sch文档以绘制原理图，在各个PCB库中找到相应的元器件，放置完元件并摆放整齐，并与仿真原理图连线相同，以便原理图设计工作准确无误。 。 用导线将各元件连接并对元件进行标号。 绘制好原理图之后，进行电气检查如有错误、警告，会弹出message显示框双击错误链接，反复编译修改，直至没有错误。并检查各元件是否有封装。若有的元件缺少封装，可用类似的封装代替，也可自己画封装。最后创建一个新的PCB文档。 3.4PCB板设计 将之前绘制好的原理图更新到PCB板设计中，并摆放整齐。设置布线规则两个元件之间最小安全距离为10mil、电源(VCC)为30mil、接地(GND)为30mil，其他的均为10mil更改优先权。在禁止布线层(keep-out layer)绘制合适的矩形方框，在工具栏设计中的板子形状子档下进行按照对象定义，为了布线美观和连接严密故选用自动布线并添加滴泪。 4总结 4.1问题及解决方法 开始仿真数码显示不正常，无法清零。 解决：将R0其中一个引脚接至单刀双掷开关，设置总控清零端，开始仿真时清零，从000开始工作。 PCB库内没有74LS系列元件，无法完成原理图绘制。 解决：通过查阅书籍、自行绘制、网络下载找到了74LS系列，完成了原理图的绘制。 PCB板生成时有的元件无法显示。 解决：经过检查一些元件没有自己的封装，因此在PCB中无法显示，用类似的封装代替在PCB板中方能显示所有元件。 4.2设计总结 不同的电路可以实现同样的功能，应该设计最简单，最经济，最实用的电路。当然这个不一定所有条件都符合，找到一个最大限度满足各种条件的方案是设计的目标。 参考文献 1）谢芳森、刘祝华、徐林 《数字电子技术》 电子工业出版社 2012、1 秒脉冲 发生器 图