计数器课程设计.ppt

1通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。2通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。3掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。4.综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。5.培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。一.课程设计基本要求1课程设计报告要给出设计结构框图、设计逻辑图、设计管脚接线图，对总体设计思想进行阐述，并给出每个单元逻辑电路且论述其工作原理，文字说明部分要求内容完整，论述简洁，书写工整。电路图规范、逻辑关系正确，表达完整清楚。二.课程设计报告要求21.总体设计思想。根据功能要求确定整个电路的组成以及各单元电路完成的功能。2.绘制系统逻辑框图，给出各单元电路之间的关系。3.单元电路的设计及总体电路设计图（器件型号、元件参数、管脚应标出）。4.硬件电路安装、调试。5.设计总结。课程设计报告基本内容与要求：31每位学生独立进行电路设计，在画出基本电路图并经理论验证无错误后方可进入实验室完成电路元器件的安装、调试工作。每位学生上交一份课程设计报告。2.在检验设计作品时对学生所设计的内容和相关知识进行质疑和答辩。3.根据电路设计和电路调试情况以及课程设计报告、质疑成绩、课程设计过程表现，由指导教师按优、良、中、及格、不及格评定成绩。三.课程设计考核4设计题目一：汽车尾灯控制电路一设计任务设计一个汽车尾灯控制电路，要求汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟)，当在汽车正常运行时指示灯全灭；在右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮；在左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮；在临时刹车时，所有指示灯同时点亮。二参考设计方案分析以上设计任务，由于汽车左转弯或右转弯时，3个指示灯循环点亮，所以用三进制计数器控制译码器电路顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下，各指示灯与给定条件间的关系，即逻辑功能表1-1所示。汽车尾灯控制电路设计总体框图如图1-1所示。5汽车尾灯和汽车运行状态表1-1开关控制开关控制汽车运行状汽车运行状态态右转尾灯右转尾灯左转尾灯左转尾灯S1 S2D1D2D3D4D5D60 0正常运行正常运行灯灭灯灭灯灭灯灭0 1右转弯右转弯按按D1D2D3顺序循顺序循环点亮环点亮灯灭灯灭1 0左转弯左转弯灯灭灯灭按按D4D5D6顺序循顺序循环点亮环点亮1 1临时刹车临时刹车所有尾灯同时点亮所有尾灯同时点亮6开关控制电路开关控制电路译码电路译码电路显示驱动电路显示驱动电路三进制计数器三进制计数器图1-1汽车尾灯控制电路设计总体框图7设计题目二：自动循环计数器一设计任务1.用集成计数器实行3、4、5.9自动循环计数。2.电路能实现39加法和39减法循环计数。3.输出用数码管显示。二参考设计方案分析设计任务，该系统由加减控制模块、可逆计数器、译码显示模块构成。完成由加法计数自动转向减法计数。可逆计数器实现加法、减法计数功能。加减控制模块可由门电路组成的基本RS触发器和其它控制门电路构成。译码显示模块完成该结果的数字显示。自动循环计数器设计框图如图2-1所示。8可逆计数器可逆计数器译码显示电路译码显示电路加加/减控制电路减控制电路图2-1自动循环计数器设计框图9设计题目三:变模计数器一.设计任务1.16进制计数器,计数器的计数模值可变，计数模M从2到16变化。2.用多路开关控制M的选择。3.输出用数码管显示。二参考设计方案分析设计任务，该系统由计数模值设置开关电路、变模控制模块、16进制计数器显示驱动电路构成。变模计数器输出状态表如表3-1所示。电路设计框图如图3-1所示。10 QD QC QB QA 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1 M=2 M=8 M=16 表3-1变模计数器输出状态表.1116进制计数器进制计数器显示驱动电路显示驱动电路变模控制电路变模控制电路模设置开关电路模设置开关电路图3-1变模计数器设计框图12设计题目四:乒乓灯游戏控制系统一设计任务乒乓灯游戏是一个供两人游戏的乒乓玩具，用八只排成长串的指示灯用来代表球的轨迹，其中一个亮的指示灯用来显示球。用两个按钮开关作为球拍，甲乙两人参加游戏。当球到达甲方时，应立即按动开关(电路应只能响应按钮信号的前沿)，表示回球，球到达乙时，同样也应立即按动乙方的开关，将球回击到对方去。用一个时钟脉冲源来移动球，约每14秒左右移动一次，如果双方操作准确，则球往返运动如果玩者按动开关的时机超前或迟后，球就会在终端位置消失，灯熄灭，表示失败，游戏将重新开始。13二参考设计方案该设计问题可由甲方、乙方的开关控制电路以及发球开关控制模块、球左右往返运动控制模块（由两个双向移位寄组成）、显示驱动电路构成。开关控制模块实现发球和回球，球的运动轨迹由左右往返运动控制模块实现，八个发光二极管显示球的位置。系统的结构框图如图4-1所示。14显示驱动电路显示驱动电路双向移位寄存器双向移位寄存器右移开关控制右移开关控制左移开关控制左移开关控制图4-1乒乓灯游戏控制系统的结构框15一设计任务设计一个能进行拔河游戏的控制电路。电路使用9个发光二极管表示拔河的“电子绳”，开机后只有中间一个发亮，此即拔河的中心点。游戏甲乙双方各持一个按钮迅速地、不断地按动产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动，每按一次，亮点移动一次。亮点移到任一方终端发光二极管，这一方就获胜，此时双方按钮均无作用，输出保持，只有复位后才使亮点恢复至中心点，由裁判下达比赛命令后，甲乙双方才能输入信号，否则输入信号无效。设计题目五:拔河游戏机控制器16二参考设计方案该控制系统由输入、输出和控制器模块构成。输入模块完成裁判启动命令和两个按钮信号的输入，其逻辑关系由门电路实现；控制器模块完成对输入脉冲信号的统计，由可预置加减计数器构成(如74LSl93)，其预置数为0100，作为加减计数的起点，加减计数的脉冲源分别取自两个按钮信号，计数器输出状态变量进入输出模块；输出模块完成计数器统计信号的翻译(可由416线译码器74LSl54完成)与显示(可由发光二极管完成)并给出一个此次比赛结束信号。系统结构框图如图5-1所示。17图5-1拔河游戏机系统结构框图控制输入模、输出模块控制输入模、输出模块控制器模块控制器模块译码电路译码电路驱动显示电路驱动显示电路裁判启动甲方乙方18图5-2拔河游戏机逻辑图 19