【文章內容簡介】 FPGA只提供了兩個上邊沿的觸發(fā)按鈕，而再要用觸發(fā)按鈕的就是下邊沿了，這樣校對模塊的內部必須重新設計，內部的數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)位置得調下。后來就不了了之了。這次的設計唯一的遺憾就是時間太短了，其實我對附加題的秒表部分，鬧鐘部分，甚至還想好了倒計時部分的制作方法。但是如果一一實踐和調試的話報告就沒時間做了。整個設計從頭到尾一個人埋頭苦干，做完了真是很有成就感。六。使用說明，時鐘自動已運行。，分校對啟動，按PS3可對分加一。設置完畢，時校對啟動，按PS4可對時加一。設置完畢。附錄完整電路圖： 圖15 七：參考文獻：1.《基于FPGA的數(shù)字電路系統(tǒng)設計》崔葛瑾主編。2.《數(shù)字電路及系統(tǒng)設計》趙曙光劉玉英崔葛瑾編著。第二篇：數(shù)電課程設計題目：光控計數(shù)器學院：核工程技術學院專業(yè)：核技術學號：09026103姓名:史鎮(zhèn)瑋作者（簽名）：完成日期：2011年6月日 【課題名稱】 光控計數(shù)器 【內容摘要】利用光線的通斷來統(tǒng)計數(shù)目的光控計數(shù)器。其主要系統(tǒng)組成為：光電轉換模塊、整形模塊、時序控制模塊、計數(shù)譯碼模塊和顯示模塊，通過對光電的轉換，由時序邏輯電路控制，達到自動計數(shù)的功能。【設計內容及要求】本設計主要是利用光線的通斷來統(tǒng)計計數(shù)。要求設計兩路光控電路，根據(jù)光控電路產生觸發(fā)脈沖的先后順序，來判斷計數(shù)器進行加或減計數(shù)，要求計數(shù)器的最大計數(shù)容量為99，用數(shù)碼管顯示數(shù)字，并設置手動復位。【設計原理】 1工作原理首先由光控電路將接收的光信號轉換為電信號，經由555定時器組成的施密特觸發(fā)器整形和555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器觸發(fā)脈沖，輸出計數(shù)脈沖信號。再通過計數(shù)器和譯碼器，在數(shù)碼顯示管上顯示數(shù)目的增加或減少，實現(xiàn)自動計數(shù)的功能。整個系統(tǒng)由五個部分組成：光控電路、觸發(fā)脈沖、加減計數(shù)、顯示譯碼和數(shù)碼顯示，其工作原理框圖如下：（見附錄）【單元電路設計及原理】 光電轉換電路用于將光信號轉換為系統(tǒng)所需的電信號。由于需要進行數(shù)目的加和減的運算，此部分需要兩個相同的光控電路。每個電路的組成為：一個施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。當光敏電阻處于光照時，電阻阻值較低，單穩(wěn)態(tài)輸出低電平。當遮住第一光敏電阻光時，電阻升高，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出高，進入暫穩(wěn)態(tài)， 施密特觸發(fā)器：一個555定時器芯片、RRG（光敏電阻），當RG有光照時，電阻下降。隨之，TH端電壓下降，輸出端3口輸出高電平。反之，RG弱光時，電阻升高，TH端電壓升高，3輸出低電平。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：用555芯片構成單穩(wěn)觸發(fā)器，每次觸發(fā)產生一個1s左右的方波脈沖。當從施密特觸發(fā)器3輸出，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2（TR）輸入高電平，3端立刻輸出低電平。隨之，當2輸入低電平，3隨即輸出高電平。然而，當2馬上輸入高電平時，3輸出將維持一段時間，進入暫穩(wěn)態(tài)。維持時間：Tw=RC ln3 = 時序控制電路時序控制電路在本課題中主要用于判斷計數(shù)的增加或是減少，在此選用了一個雙D觸發(fā)器74LS774LS00芯片來實現(xiàn)。74LS74雙D觸發(fā)器，用于和其它芯片一起構成時序邏輯電路。由于74LS74是上升邊沿觸發(fā)的邊沿D觸發(fā)器，電路結構是維特—阻塞型的，所以又稱維特—阻塞觸發(fā)器。它要求控制端D的信號應超前CP脈沖上升邊沿2Tpd1時間建立，并要求在CP脈沖觸發(fā)邊沿到來后繼續(xù)維持1Tpd1時間（此處的Tpd1是TTL門的平均傳輸延遲時間）當上端3輸出由低到高的電平，在其維持的時間段中，給下端3輸入一由低到高的電平，給D觸發(fā)器CP一上升沿。這是，D觸發(fā)器工作 Q′=D′=0，同時兩與非門的輸出由低到高變化，給了下一模塊一上升沿。計數(shù)和譯碼和顯示部分計數(shù)部分由兩片74LS191異步級聯(lián)而成。譯碼部分是由兩片74LS47來完成，顯示部分是由兩個共陰極LED數(shù)碼顯示管。用于接收計數(shù)脈沖信號并將其轉化成單獨的信號輸出并顯示。74LS191 74LS191是集成4位同步二進制加減計數(shù)器，可執(zhí)行十六進制加減法計數(shù)及異步置數(shù)功能?？赏ㄟ^外電路連接構成其他進制的計數(shù)器，本課題連接成十進制計數(shù)器。當14(CP)來上升沿時，191(1)開始計數(shù)，分為兩種情況，U′/D輸入為0，則進行加法計數(shù)，U′/D輸入為1時，進行減法計數(shù)。同時，2和7接與非門，輸出端接置數(shù)端LD′和191(2)CP，191(1)的2和7輸出1時，(2)CP為0，下一狀態(tài)為1，上升沿到，進位計數(shù)。74LS47和數(shù)碼管 兩個譯碼器和兩個數(shù)碼管來完成，用于接收計數(shù)脈沖信號并將其轉化成單獨的信號輸出并顯示。當47譯碼器3端接地，數(shù)碼管全部顯示?！緟?shù)計數(shù)及器件選擇】。第一個，有光，Rg=，無光時，Rg=。第二個，有光，Rg=，無光時，Rg=。根據(jù)1/3Rg(無光)≤R1≤2/3Rg(有光)，選擇R1=R3=10KΩ。將數(shù)碼顯示管的的3端接地，用高電平依次接到除8以外的其他端，發(fā)現(xiàn)無任何顯示。說明使用的是共陽極數(shù)碼顯示管，應在3腳或8腳加電源（中間接限流電阻）。經再次測試，數(shù)碼管顯示正常。【組裝與調試】整個電路分為三個模塊進行組裝調試，分析。施密特觸發(fā)器與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的調試按圖接好電路，R1選擇10KΩ，接通電源，將3端接到發(fā)光二極管。這時，二極管正常發(fā)光。當對光敏電阻進行遮光處理，二極管為暗。第二個觸發(fā)器的調試，同上述操作，R3為10KΩ。當施密特觸發(fā)器正常工作時，在檢測單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。此時二極管接到3端，二極管為暗。當對光敏電阻進行遮光處理，二極管正常發(fā)光，照光后。表示單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器調試良好。第二塊單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，同上述操作。雙D觸發(fā)器與與非門測試D觸發(fā)器的4端輸入高電平信號，檢測Q`=D`。與非門按有“0必出1，11為零”的原則檢測。檢測完成后，將其接入電路。計數(shù)和譯碼和顯示部分按圖連好電路，將第一片191芯片14端輸入單脈沖，觀察數(shù)碼管顯示結果，當5端輸入高電平時為減法，5端輸入低電平時為加法，數(shù)碼管正常計數(shù)，說明電路正常。調試完成后，按圖將其接入總電路。【報錯分析】計數(shù)部分調試時，發(fā)現(xiàn)只有第一個數(shù)碼管計數(shù)，而第二個數(shù)碼管停止不計。經檢測，第二個74LS191芯片沒有脈沖輸入。由此判斷，與非門74LS00芯片，出現(xiàn)問題。更換后，計數(shù)正常。，只能做減法而不做加法。經調試，發(fā)現(xiàn)74LS74芯片出現(xiàn)問題。更換后，計數(shù)正常。，發(fā)現(xiàn)計數(shù)紊亂。與電路圖對照后，發(fā)現(xiàn)，沒有將74LS74的4端接到高電平。【實驗結果】整個模塊進行調試，對第一模塊RG遮光，馬上對第二個RG遮光處理，數(shù)碼顯示管按預期的進行1次加法運算。但對第二塊RG遮光，馬上對第一塊RG遮光，則進行2次減法運算?！緫眉霸u估】現(xiàn)今人們在生活、學習和工作中，經常需要對某種物品進行數(shù)量統(tǒng)計。如進出房間的人數(shù)統(tǒng)計。常規(guī)的機械計數(shù)和人工計數(shù)不僅麻煩，而且極為浪費時間和資源。在學習了脈沖數(shù)字電路的基礎上，本課題所設計的一種利用光線的通斷來統(tǒng)計數(shù)目的光控計數(shù)器，用一種較為簡單的設計解決了這一現(xiàn)實問題。而且此產品簡單方便，非常易于用于實際生活中,有教高的實用價值?！舅柙骷吭囼炏洌ê姘澹?塊 555定時器4片 74LS741片 74LS001片 74LS1912片 74LS47 2片 數(shù)碼管2個 電阻：10K歐姆4個 1K歐姆 2個 電容：100181。F 2個 4個 【心得體會】經過兩天的實驗，使得在課堂上學習的知識得到鞏固，同時增加了對電路的分析，連接，調試，錯誤分析等能力，思維得到了進一步的升華。1）做課程設計同時也是對課本知識的鞏固和加強，由于課本上的知識太多，平時課間的學習并不能很好的理解和運用各個元件的功能，在這次課程設計過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對于其在電路中的使用有了更多的認識。2）通過動手實踐讓我們對各個元件映象深刻