使用数字显示的旋转圆盘电路_毕业设计说明书(编辑修改稿)

使用数字显示的旋转圆盘电路_毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

能选的太大（一般 1 千欧左右），否则电路不能正常振荡。 在 RC 环形振荡电路中，周期 T 定为 2S，电阻 R 选为 960 ，根据振荡周期公式T ，可得 C=T/，代入数据得 C=2S/960 =。 计数器电路工作原理及芯片的选择 能够实现计数的计 数器芯片有 74LS16 74LS16 74LS160 等，其中， 74LS161是具有多种功能的集成同步 4 位二进制计数器，它具有计数、保持、同步预置、异步清零功能。 74LS163 是集成同步 4 位二进制计数器，采用的是同步清零方式，当 Cr为低电平时，在 CP 脉冲的上升沿到来时，计数器清零， Q4Q3Q2Q1=0000。 其他逻辑功能、计数工作原理与 74LS161 没有区别。 74LS160 是一个具有异步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器，用 1 片 74LS160 可以设计一个低于 10 进制的任意进制计数器。 74LS160、 74LS16 74LS163 的逻辑功能相近，计数工作原理、引线排列图没有区别，因此，在许多场合下可以互换。 本设计选用的是 74LS161 计数四川信息职业技术学院毕业设计说明书 第 8页 共 18页 器芯片在电路中完成 37 进制计数功能。 74LS161 芯片介绍 74LS161 是具有多种功能的集成同步 4 位二进制计数器，它具有计数、保持、同步预置、异步清零功能。 其功能如表 33 所示。 表 33 74LS161 功能表 输入 输出 功能 C LD P T CP D C B A QDQCQBQA 0         0000 异步清零 1 0    d3 d2 d1 d0 d3d2d1d0 同步置数 1 1 0       保持 保持 1 1  0      保持 保持 1 1 1 1      计数 计数 74LS161 芯片 逻辑 符号如图 34 所示。 C L R1C L K2P13P24P35P46PE7LD9TE10Q411Q312Q213Q114CO157 4 F 1 6 1 A 图 34 74LS161 的逻辑符号 该计数器的端子有清零端 RD ，使能端 EP、 ET，置数端 LD ，时钟输入端 CP，数据输入端 P P P P4；计数器的状态输出端有 Q1~Q4,进位输出端有 OC。 只有当使能端 ET 为高电平，且计数状态为 1111 时，进位端 OC 变成 1，从而产生进位信号。 当 RD 为低电平时，不管其他输入状态为何种状态，都能使计数器清零。 由于计数器清零不受 CP 控制，故称为异步清零。 由于在本设计中计数器不需要清零，所以 RD 端子接的是高电平。 在 RD =1 的条件下，若 LD =0，在 CP 脉冲上升沿作用 下 ， P PP P4输入的数据将并行置入计数器的 Q Q Q Q4之中。 预置的数据 DCBA被并行送到输出端，此时 Q4Q3Q2Q1=DCBA。 由于 LD 端子有同步并行预置数的功能，四川信息职业技术学院毕业设计说明书 第 9页 共 18页 所以它接的也是高电平。 在 RD =LD 的前提下，电路有两种保持功能，其一是，当 EP=0、ET=1 时，计数器将保持各触发器状态不变，并同时保持进位信号 OC 的状态不变(OC=Q1Q2Q3Q4ET)；其二是，当 ET=0 时，计数器保持各触发器的状态不变。 所以EP、 ET 端子在电路中接的也是高电平。 当 RD =LD =EP=ET=1 时，电路处于计数状态，电 路靠 CP 脉冲上升沿触发。 进位信号 OC 是当计数器为 1111 状态时为 1，其余时间为 0，其正脉冲宽度等于 CP 脉冲的一个周期。 利用 74LS161 构成 37进制计数器 由于一片 74LS161 只能计到 16，而本电路完成的是 37 进制计数，所以需要两片74LS161 芯片来完成旋转圆盘电路的计数。 电路如图 35 所示。 123456111287 4F 3 0CLR1CLK2P13P24P35P46PE7LD9TE10Q411Q312Q213Q114CO157 4F 1 6 1ACLR1CLK2P13P24P35P46PE7LD9TE10Q411Q312Q213Q114CO157 4F 1 6 1A123U ? A7 4F 0 01 27 4F 0 4GNDGND+ 5VDCKCLPR+ 5VU?N P NV C CV C CU?NAND信号由 RC 环形振荡电路输入 图 35 37 进制计数器 图 35 是由两片十六进制计数芯片 74LS161 构成的单元电路，它可以完成 37 进制计数。 首先将个位 74LS161 的输出端 Q1~Q4的输出 Q1和 Q4接入 与非门输入端构成十进 制计数器，然后通过个位 Oc 进位端向十位的 74LS161 进位。 当计数脉冲的到来时，个位计数器芯片开始从 0000 计数，当计到 1001 时，通过 OC 进位计数端向十位进位，这时，十位计数器芯片记为 0001，个位又从 0000 开始计数，开始新一轮的循环，直到个位计到 0111，十位计到 0011，计到 36 电路高位和低位全部复位到全零状态。 CP 时钟脉冲端来脉冲又开始新一轮计数，当按下停止开关时，通过延时电路延迟，缓冲后停止计数。 计数器的信号由 RC 环形振荡电路通过非门和与非门输入，然后它的输出信号到七段译码器的输出段，通过译码器 把信号送到 LED数码管。 七段数字显示译码器 译码器芯片有 74LS4 74LS49 等，其中 74LS48 是 BCD 七段译码器 /驱动器，它驱动的是共阴极数码管，使显示段发光。 而 74LS49 是 BCD七段译码器 /驱动器驱四川信息职业技术学院毕业设计说明书 第 10页 共 18页 动的是共阳极。 旋转圆盘电路采用的是共阴极数码管，共阴极数码管应与输出端 为高电平有效的显示译码器配合使用， 所以电路选用的译码器是 74LS48。 七段数字显示译码器 74LS48 介绍 74LS48 芯片是 4 线 — 7 段译码器，它的功能是将输入的 4 位二进制代码转换成显示器所需要的七个段信号 a~g，它是与共阴极数字显示器配合使用的集成译码器，真值表见表 34，其逻辑符号如图 36 所示。 B。