使用數(shù)字顯示的旋轉(zhuǎn)圓盤電路設(shè)計——畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-14 05:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，電阻 R 選為 960?，根據(jù)振蕩周期公式 T?，可得 C=T/，代入數(shù)據(jù)得 C=2S/960 =?！∮嫈?shù)器電路工作原理及芯片的選擇能夠?qū)崿F(xiàn)計數(shù)的計數(shù)器芯片有 74LS1674LS1674LS160 等，其中，74LS161 是具有多種功能的集成同步 4 位二進制計數(shù)器，它具有計數(shù)、保持、同步預(yù)置、異步清零功能。74LS163 是集成同步 4 位二進制計數(shù)器，采用的是同步清零方式，當(dāng) Cr 為低電平時，在 CP 脈沖的上升沿到來時，計數(shù)器清零，Q4Q3Q2Q1=0000。其他邏輯功能、計數(shù)工作原理與 74LS161 沒有區(qū)別。74LS160 是一個具有異步清零、同步置數(shù)、可以保持狀態(tài)不變的十進制上升沿計數(shù)器，用 1 片74LS160 可以設(shè)計一個低于 10 進制的任意進制計數(shù)器。74LS160、74LS1674LS163 的邏輯功能相近，計數(shù)工作原理、引線排列圖沒有區(qū)四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書第 8 頁 共 18 頁別，因此，在許多場合下可以互換。本設(shè)計選用的是 74LS161 計數(shù)器芯片在電路中完成 37 進制計數(shù)功能。 74LS161 芯片介紹74LS161 是具有多種功能的集成同步 4 位二進制計數(shù)器，它具有計數(shù)、保持、同步預(yù)置、異步清零功能。其功能如表 33 所示。表 33 74LS161 功能表輸入 輸出 功能C LD P T CP D C B A QDQCQBQA0 ????0000 異步清零1 0 ?d3 d2 d1 d0 d3d2d1d0同步置數(shù)1 1 0 ???保持 保持1 1 0 保持 保持1 1 1 1 計數(shù) 計數(shù)74LS161 芯片邏輯符號如圖 34 所示。CLR1CLK2P13P24P35P46PE7LD9TE10Q4 11Q3 12Q2 13Q1 14CO 1574F161A圖 34 74LS161 的邏輯符號該計數(shù)器的端子有清零端 RD，使能端 EP、ET，置數(shù)端 LD，時鐘輸入端 CP，數(shù)據(jù)輸入端 PP P P4；計數(shù)器的狀態(tài)輸出端有 Q1~Q4,進位輸出端有 OC。只有當(dāng)使能端 ET 為高電平，且計數(shù)狀態(tài)為 1111 時，進位端 OC 變成 1，從而產(chǎn)生進位信號。當(dāng) RD為低電平時，不管其他輸入狀態(tài)為何種狀態(tài)，都能使計數(shù)器清零。由于計數(shù)器清零不受 CP 控制，故稱為異步清零。由于在本設(shè)計中計數(shù)器不需要清零，所以 端子接的是高電平。在 RD=1 的條件下，若 LD=0，在 CP 脈沖上升沿作用下 ，PP P P4輸入的數(shù)據(jù)將并行置入計數(shù)器的 QQ Q Q 4之中。預(yù)置的數(shù)據(jù)四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書第 9 頁 共 18 頁DCBA 被并行送到輸出端，此時 Q4Q3Q2Q1=DCBA。由于 LD端子有同步并行預(yù)置數(shù)的功能，所以它接的也是高電平。在 RD=L的前提下，電路有兩種保持功能，其一是，當(dāng) EP=0、ET=1 時，計數(shù)器將保持各觸發(fā)器狀態(tài)不變，并同時保持進位信號 OC的狀態(tài)不變(OC=Q 1Q2Q3Q4ET)；其二是，當(dāng) ET=0 時，計數(shù)器保持各觸發(fā)器的狀態(tài)不變。所以 EP、ET 端子在電路中接的也是高電平。當(dāng) RD=L=EP=ET=1 時，電路處于計數(shù)狀態(tài)，電路靠 CP 脈沖上升沿觸發(fā)。進位信號 OC 是當(dāng)計數(shù)器為 1111 狀態(tài)時為 1，其余時間為 0，其正脈沖寬度等于 CP 脈沖的一個周期。 利用 74LS161 構(gòu)成 37 進制計數(shù)器由于一片 74LS161 只能計到 16，而本電路完成的是 37 進制計數(shù)，所以需要兩片 74LS161 芯片來完成旋轉(zhuǎn)圓盤電路的計數(shù)。電路如圖 35 所示。1234561112874F30CLR1CLK2P13P24P35P46PE7LD9TE10Q411Q312Q213Q114CO1574F161ACLR1CLK2P13P24P35P46PE7LD9TE10Q411Q312Q213Q114CO1574F161A12 3U?A74F001 274F04GND GND+5VDCKCLPR+5VU?NPNVCC VCCU?NAND信信信RC信信信信信信信信圖 35 37 進制計數(shù)器圖 35 是由兩片十六進制計數(shù)芯片 74LS161 構(gòu)成的單元電路，它可以完成 37 進制計數(shù)。首先將個位 74LS161 的輸出端 Q1~Q4的輸出 Q1和 Q4接入與非門輸入端構(gòu)成十進制計數(shù)器，然后通過個位 Oc 進位端向十位的 74LS161 進位。當(dāng)計數(shù)脈沖的到來時，個位計數(shù)器芯片開始從 0000 計數(shù)，當(dāng)計到 1001 時，通過 OC 進位計數(shù)端向十位進位，這時，十位計數(shù)器芯片記為 0001，個位又從 0000 開始計數(shù)，開始新一輪的循環(huán)，直到個位計到 0111，十位計到 0011，計到 36 電路高位和低位全部復(fù)位到全零狀態(tài)。CP 時鐘脈沖端來脈沖又開始新一輪計數(shù)，當(dāng)按下停止開關(guān)時，通過延時電路延遲，緩沖后停止計數(shù)。計數(shù)器的信號由 RC 環(huán)形振蕩電路通過非門和與非門輸入，然后它的輸出信號到七段譯碼器的輸出段，通過譯碼器把信號送到 LED數(shù)碼管。四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書第 10 頁 共 18 頁 七段數(shù)字顯示譯碼器譯碼器芯片有 74LS474LS49 等，其中 74LS48 是 BCD 七段譯碼器/驅(qū)動器，它驅(qū)動的是共陰極數(shù)碼管，使顯示段發(fā)光。而 74LS49 是 BCD 七段譯碼器/驅(qū)動器驅(qū)動的是共陽極。旋轉(zhuǎn)圓盤電路采用的是共陰極數(shù)碼管，共陰極數(shù)碼管應(yīng)與輸出端為高電平有效的顯示譯碼器配合使用，所以電路選用的譯碼器是 74LS48?！∑叨螖?shù)字顯示譯碼器 74LS48 介紹74LS48 芯片是 4 線—7 段譯碼器，它的功能是將輸入的 4 位二進制代碼轉(zhuǎn)換成顯示器所需要的七個段信號 a~g，它是與共陰極數(shù)字顯示器配合使用的集成譯碼器，真值表見表 34，其邏輯符號如圖 36 所示。BI/RBO4RBI5LT3
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