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电子计数器

电子计数器
电子计数器

《微机原理与接口技术》课程设计任务书(一)

题目:电子计数器

一、课程设计任务

本课题要求应用以51单片机为核心设计电子计数器,能设置起始数值,通过加、减键实现计数功能,设计复位按钮。数字通过数码管显示,计数结束发出警报。

二、课程设计目的

通过本次课程设计使学生掌握:1)掌握以单片机为核心的控制系统的分析和设计的基本方法;2)控制程序的设计及实现方法;3)提高学生对单片机实时控制系统的设计和调试能力。

三、课程设计要求

开机后,设置计数器的初始值,通过加、减键实现向下,或向上计数,通过数码管显示结果,计数结束发出警(可播放一段音乐),暂停按钮,按下暂停按钮,停止计数,再按下暂停按钮,开始计数。并设置有复位按钮,回到初始状态

四、课程设计内容

1、计数程序;显示程序;

2、按键,中断程序;

3、硬件电路原理图、软件清单。

五、课程设计报告要求

报告中提供如下内容:

1、目录

2、正文

(1)课程设计任务书;

(2)总体设计方案

(3)电子计数器部分,要有操作使用说明,以便用户能够正确使用本产品;

(4)硬件原理图,以便厂家生成产(可手画也可用protel软件);

(5)程序流程图及清单(子程序不提供清单,但应列表反映每一个子程序的名称及其功能);

(6)调试、运行及其结果;

3、收获、体会

4、参考文献

六、课程设计进度安排

七、课程设计考核办法

本课程设计满分为100分,从课程设计平时表现、课程设计报告及课程设计答辩三个方面进行评分,其所占比例分别为20%、40%、40%。

计数器原理分析及应用实例

计数器原理分析及应用实例 除了计数功能外,计数器产品还有一些附加功能,如异步复位、预置数(注意,有同步预置数和异步预置数两种。前者受时钟脉冲控制,后者不受时钟脉冲控制)、保持(注意,有保持进位和不保持进位两种)。虽然计数器产品一般只有二进制和十进制两种,有了这些附加功能,我们就可以方便地用我们可以得到的计数器来构成任意进制的计数器。下面我们举两个例子。在这两个例子中,我们分别用同步十进制加法计数器74LS160构成一个六进制计数器和一个一百进制计数器。 因为六进制计数器的有效状态有六个,而十进制计数器的有效状态有十个,所以用十进制计数器构成六进制计数器时,我们只需保留十进制计数器的六个状态即可。74LS160的十个有效状态是BCD编码的,即0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001[图5-1]。 图5-1 我们保留哪六个状态呢?理论上,我们保留哪六个状态都行。然而,为了使电路最简单,保留哪六个状态还是有一点讲究的。一般情况下,我们总是保留0000和1001两个状态。因为74LS160从1001变化到0000时,将在进位输出端产生一个进位脉冲,所以我们保留了0000和1001这两个状态后,我们就可以利用74LS160的进位输出端作为六进制计数器的进位输出端了。于是,六进制计数器的状态循环可以是0000、0001、0010、0011、0100和1001,也可以是0000、0101、0110、0111、1000和1001。我们不妨采用0000、0001、0010、0011、0100

和1001这六个状态。 如何让74LS160从0100状态跳到1001状态呢?我们用一个混合逻辑与非门构成一个译码器[图5.3.37b],当74LS160的状态为0100时,与非门输出低电平,这个低电平使74LS160工作在预置数状态,当下一个时钟脉冲到来时,由于等于1001,74LS160就会预置成1001,从而我们实现了状态跳跃。 图5.3.37b用置数法将74160接成六进制计数器(置入1001) 比这个方案稍微繁琐一点的是利用74LS160的异步复位端。下面这个电路中[图5.3.34],也有一个由混合逻辑与非门构成的译码器。 图5.3.34用置零法将74LS160接成六进制计数器

通用计数器附其应用

第七章通用计数器及其应用 电子计数器是一种多功能的电子测量仪器。它利用电子学的方法测出一定时间内输入的脉冲数目,并将结果以数字形式显示出来。通常电子计数器按照它的功能可分为以下三类:1)通用计数器通常指多功能计数器。它可以用于测量频率、频率比、周期、时间间隔和累加计数等,如配以适当的插件,还可以测量相位、电压等电量。 2)频率计数器其功能为测频和计数。测频范围很宽,在高频和微波范围内的计数器均属于此类。 3)计算计数器带有微处理器、具有计算功能。它除具有计数器功能外,还能进行数学运算、求解比较复杂的方程式,能依靠程控进行测量、计算和显示等全部工作。 图7-1 通用电子计数器方框图 一、通用电子计数器的基本组成 电子计数器的基本组成原理方框图见图7-1。这是一种通用多功能电子计数器。电路由A、B输入通道、时基产生与变换单元、主门、控制单元、计数及显示单元等组成。电子计数器的基本功能是频率测量和时间测量,但测量频率和测量时间时,加到主门和控制单元的信号源不同,测量功能的转换由开关来操纵。累加计数时,加到控制单元的信号则由人工控制。至于计数器的其它测量功能,如频率比测量、周期测量等则是基本功能的扩展。(一)A、B输入通道 输入通道送出的信号,经过主门进入计数电路,它是计数电路的触发脉冲源。为了保证计数电路正确工作,要求该信号具有一定的波形、极性和适当的幅度,但输入被测信号的幅

度不同,波形也多种多样,必须利用输入通道对信号进行放大、整形,使其变换为符合主门要求的计数脉冲信号。输入通道共有两路。由于两个通道在测试中的作用不同,也各有其特点。 A 输入通道是计数脉冲信号的输入电路。其组成如图7-2(a )所示。 7-2 输入通道方框图 当测量频率时,计数脉冲是输入的被测信号经整形而得到的。当测量时间时,该信号是仪器内部晶振信号经倍频或分频后再经整形而得到的。究竟选用何种信号,由选通门的选通控制信号决定。 B 输入通道是闸门时间信号的通路,用于控制主门是否开通。该信号经整形后用来触发双稳态触发器,使其翻转。以一个脉冲启开主门,而以随后的一个脉冲关门。两脉冲的时间间隔为开门时间。在此期间,计数器对经过 A 通道的计数脉冲计数。为保证信号在一定的电平时触发,输入端可对输入信号电平进行连续调节。在施密特电路之后还接有倒相器,从而可任意选择所需要的触发脉冲极性。 有的通用计数器闸门时间信号通路有两路,分别称为B 、C 通道。两通道的电路结构完全相同。B 通道用来作门控双稳的“启动”通道,使双稳电路翻转;C 通道用作门控双稳“停止”通道,使其复原。两通道的输出经由或门电路加至门控双稳触发器的输入端。 (二)主门 主门又称信号门或闸门,对计数脉冲能否进入计数器起着闸门的作用。主门电路是一个标准的双输入逻辑门,如图7-3所示。它的一个输入端接入来自门控双稳触发器的门控信号,另一个输入端则接收计数用脉冲信号。在门控信号有效期间,计数脉冲允许通过此门进入计数器计数。 在测量频率时的门控信号为仪器内部的闸门时间选择电路送来的标准信号,在测量周期或时间时则是整形后的被测信号。 图7-3 主门电路

电子计数器误差

4.5 电子计数器的测量误差 本节要求: (1)掌握量化误差、触发误差、标准频率误差的概念及来源。 (2)掌握频率测量误差的组成及分析方法,并能用来解决实际问题。 (3)掌握周期测量误差的组成及分析方法,并能用来解决实际问题。 (4)掌握减小频率及周期测量中误差的方法。 4.5.1 测量误差的来源 1.量化误差 所谓量化误差就是指在进行频率的数字化测量时,被测量与标准单位不是正好为整数倍,因此在量化过程中有一部分时间零头没有被计算在内而造成的误差,再加之闸门开启和关闭的时间和被测信号不同步(随机的),使电子计数器出现±1误差。 2.触发误差 所谓触发误差就是指在门控脉冲在干扰信号的作用下使触发提前或滞后所带来的误差。 3.标准频率误差 标准频率误差是指由于电子计数器所采用的频率基准(如晶振等)受外界环境或自身结构性能等因素的影响产生漂移而给测量结果引入的误差。 4.5.2 频率测量误差分析 计数器直接测频的误差主要由两项组成:即±1量化误差和标准频率误差。一般,总误差可采用分项误差绝对值合成. (4-9) 1.量化误差 在测频时,由于闸门开启时间和被计数脉冲周期不成整数倍,在开始和结束时产生零头时间Δt1和Δ 由于Δt1和Δt2在0~T x之间任意取值,则可能有下列情况: ①当?t1=?t2时,?N=0 ②当?t1=0,?t2=T x时,?N=-1 ③当?t1=T x,?t2=0时,?N=+1

即最大计数误差为±1 (4-10) 2. 标准频率误差 所以:3.减小测频误差方法的分析 根据式4-9所表示的测频误差△f x /f x 与±1误差和标频误差△f c /f c 的关系,可画出如图4- 图4-15 计数器测频时的误差曲线 从图中可以看出:当在f x 一定时,增加闸门时间T s 可以提高测频分辨力和准确度。 当闸门时间一定时,输入信号频率f x 越高则测量准确度越高。在这种情况下,随着±1 误差减小到c c f f /?以下时,c c f f /?的影响不可忽略。这时,可以认为c c f f /?是计数器测频的准确度的极限。 【例4.1】 设f x =20MHz ,选闸门时间T s =0.1s ,则由于±1误差而产生的测频误差为: 若T s 增加为1s 10 倍。 1010 10

数字电路设计--------二十四进制计数器

数字电路设计 姓名:*** 学号:****************** 班级:电信111 专业:电子信息科学与技术 一.设计题目 二十四进制计数器的设计 二.设计要求 (1)要求学生掌握74系列的芯片和LED的原理和使用方法。 (2)熟悉集成电路的使用方法,能够运用所学的知识设计一规定的电路。三.设计任务 (1)完成一个二十四进制的计数器。 (2)LED显示从00开始,各位计数从0—9,逢10 进1,是为计数0—5。23显示后,又从00重新开始计数。 四.设计思路与原理 (一)设计思路框图 →→→ → (二)LED简介 LED是一种显示字段的显示器件,7个发光二极管构成七笔字形“8”,一个发光二极管构成小数点。七段发光管分别称为a、b、c、d、e、f,g,构成字型“8”,如图(a)

所示,当在某段发光二极管上施加一定的电压时,某些段被点亮发光。不加电压则变暗,为了保护各段LED不被损坏,需外加限流电阻。 其真值表如下:

(三)原件总汇表:计数器74LS00D(U7A,U7B),74HC390N-6V(U3A,U6A),74LS47N(U1,U5);与门:时钟脉冲:显示器:发光二极管:电感:电容:电源 五.电路图仿真 二十四进制计数器电路仿真

六.心得体会 通过这一次的数字电路设计,是我更深的了解到了数字电路的基础知识,电路分析与计算的方法。利用仿真软件对电路进行一系列的分析仿真,更加抽象的将理论知识与实际电路结合在一起,加深了对数电一些基本定理的理解与运用。虽然在这学期中,数字电子技术基础学的不是很好,但是在这次的课程设计中通过同学的帮组还是完成了。虽然做的不是很好,但是从中也让我明白了:要想做好这个课程设计,就必须认认真真地去做,不要怕麻烦,遇到不懂的问题就要主动去问同学或者老师。和查阅材料,保持着一个积极向上的心态,发挥我们自己的主观能动性和创造了才能让我们做的更好。在这次课程设计中让我学到了很多东西,在经过我们一个学期的数字电子技术基础课后,我们已经对数字电子技术有一定的了解,让我们有了一定的基础可以独立完成数字电子技术基础课程设计了,不过当中还是遇到许多不懂的问题。

电子计算器的使用

电子计算器的使用 目的:了解常用电子计算器的基本类型及功能,为自主选择处理统计资料的计算器,提供依据。掌握程序型计算器(fx-350MS)的使用,为分析统计资料打下基础。 一、电子计算器的类型和功能 电子计算器(electronic calculator)已广泛应用于各行各业,它与电子计算机相比具有操作简便、可随身携带等优点。 电子计算器从功能方面可分四型: (一)简易型:可作四则运算、平方、开平方运算、百分比运算、常数运算及存储器运算。 (二)函数型:除简易型的功能外,还具有函数运算功能,如:三角函数、对数、指数、阶乘、双曲函数及统计运算和相关运算等,如:fx-100型、fx-140型。

(三)程序型:除函数型功能外,还具有编写程序和运行程序的功能,如fx-180P、fx-501P等。 (四)复合型:除有计算功能外,还附加其他功能,如时钟、日历显示、报时、打印等,如fx-6100、fx-8100等。

二、基本操作方法和注意事项 计算器:开电源键“ON”;显示屏出现“O”。运算结束后关闭计算器:关电源键“SHIFT+OFF”;显示屏上所有内容消失。如果长期不使用,应把电池取出。使用和携带时,避免太强的振动。 (一)键盘及键功能 1.显示窗:位于上方,用于显示输入的数字,计算结果和中间结果。 2.控制开关(键): (1)电源开关:开关置于ON 则接通电源,反之则切断电源。 (2)AC键:计算器的电源开关置ON 侧,若停止操作5 分钟以后,电源会自动断开,此时只要按一下AC 键就可以接通,或者重复操作一次电源开关,但此时存储器内容会被消除。 3.功能键: (1 有内容,包括出错显示E。 (2

计数器及其应用

计数器的应用 一、实验目的 1、学习用集成触发器构成计数器的方法 2、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法 3、运用集成计数器构成1/N分频器 二、实验原理 计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不仅可用来及脉冲数,还常用作数子系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。 计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分,有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同,分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器。根据计数器的增减趋势,又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预制数和可变程序功能计数器等等。目前,无论是TTL还是CMOS集成电路,都有品种较齐全的中规模集成计数器。使用者只要借助于器件手册提供的功能和工作波形图以及引出端的排列,就能正确运用这些器件。 1、用D触发器构成异步二进制加/减计数器 图7—1是用四只D触发器构成的四位二进制异步加法计数器,它的连接特点是将每只D触发器接成T触发器,在由低位触发器的Q端和高一位的CP端相连接。 若将图7—1稍加改动,即将低位触发器的Q端与高一位的CP端相连接,即构成了一个4位二进制减法计数器。

2、中规模同步集成计数器 同步集成计数器基本类型见表7-1。 表7-1 同步计数器芯片型号和功能 ⑴同步4位二进制计数器 74LS161的功能见表7-2,74LS163的功能见表7-3,引脚图见图7-2。LD 为置数控制端,CLR 为置0控制端, D 0~D 3为并行数据输入端,Q 0~Q 3为输出端,CO 为进位输出端。 ⑵4位十进制同步计数器 74LS160的功能见表7-4,引脚图见图7-2。74LS162的功能见表7-5,引脚图见图7-2。 表7-2 74LS161的功能表 输 入 输 出 CP LD CLR EP ET Q × × 0 × × 全“L ” ↑ 0 1 × × 预置数据 ↑ 1 1 1 1 计数 × 1 1 0 × 保持 × 1 1 × 保持 型号 功能 型号 功能 74LS161 4位十进制同步计数器(异步 清除) 74LS190 4位十进制加/减同步计数器 74LS163 4位二进制同步计数器(异步 清除) 74LS191 4位二进制加/减同步计数器 74LS160 4位十进制同步计数器(同步 清除) 74LS192 4位十进制加/减同步计数器(双时钟) 74LS162 4位二进制同步计数器(同步 清除) 74LS193 4位二进制加/减同步计数器(双时钟)

实验五 电子计数器的使用

实验五电子计数器的使用 网络学院14电子信息1.2 班实验日期2016 年月日 一、实验目的 1、通过本实验,能够大致了解计数器的原理,熟悉计数器面板上的开关和旋钮的作用。初步学会计数器的一般使用方法。 2、进一步理解计数器的工作原理。 3、熟练掌握计数器测量频率、周期、频率比的方法。 二、原理与说明 1、计数器是一种综合性的电信号特性测试仪。用它可以直接显示出电信号的脉冲数等。 2、信号发生器是产生各种波形的信号电源。常用的有正弦信号发生器、方波信号发生器、脉冲信号发生器等。信号电源的频率(周期)和输出辐值一般可以通过开关和旋钮加以调节。 三、仪器设备 1、计数器, 1台; 2、函数信号发生器, 1台; 四、任务与方法 1、熟悉计数器的各主要开关和旋钮的作用。 电子计数器测量频率、周期及时间间隔等的工作原理是相似的,所用主要部件也基本相同。因此,一般都制成通用仪器,使用这种通用仪器,可以很方便地测量信号的频率、周期、时间间隔、脉冲宽度、频率比等,若配置必要的插件,还可用来测量信号的相位、电压等。 如图1所示为SP100B型电子计数器图。 图1 电子计数器面板图 主要特点: (1)单片机控制 (2)等精度测量 (3)测量速度20次/秒 (4)高性价比,高可靠性

(5)PPM测量时F0可任意设置 (6)晶体行业专用PPM调频计 (7)A通道具有低通滤波器和20倍衰减功能 (8)10位LED显示(8位数据位,2位指数值) (9)新型导电橡胶轻触式按键,外形美观大方 主要技术指标: 图2 计数器的主要技术指标 2、使用信号发生器和计数器进行测周和测频 (1)调节函数信号发生器的信号源,使其输出信号频率为10KHZ、电压峰-峰值为2V的正弦波,按下“FREQ”(测频)键,按下“PER”(侧周)键,依次调节主门时间,将测量结果记录于下表: (2)改变信号源输出频率,多次测量,将测量结果记录下来。 五、注意事项 在大致了解计数器、信号发生器的使用方法以及各旋钮和开关的作用之后,再动手操作。使用这些仪器时,旋动各旋钮和开关不要用力过猛。

数字电路实验 计数器的设计

数字电路与逻辑设计实验报告实验七计数器的设计 姓名:黄文轩 学号:17310031 班级:光电一班

一、实验目的 熟悉J-K触发器的逻辑功能,掌握J-K触发器构成异步计数器和同步计数器。 二、实验器件 1.数字电路实验箱、数字万用表、示波器。 2.虚拟器件: 74LS73,74LS00, 74LS08, 74LS20 三、实验预习 1. 复习时序逻辑电路设计方法 ①根据设计要求获得真值表 ②画出卡诺图或使用其他方式确定状态转换的规律 ③求出各触发器的驱动方程 ④根据已有方程画出电路图。 2. 按实验内容设计逻辑电路画出逻辑图 Ⅰ、16进制异步计数器的设计 异步计数器的设计思路是将上一级触发器的Q输出作为下一级触发器的时钟信号,置所有触发器的J-K为1,这样每次到达时钟下降沿都发生一次计数,每次前一级 触发器从1变化到0都使得后一级触发器反转,即引发进位操作。 画出由J-K触发器组成的异步计数器电路如下图所示:

使用Multisim仿真验证电路正确性,仿真图中波形从上到下依次是从低位到高位 触发器的输出,以及时钟信号。: 可以看出电路正常执行16进制计数器的功能。 Ⅱ、16进制同步计数器的设计 较异步计数器而言,同步计数器要求电路的每一位信号的变化都发生在相同的时间点。

因此同步计数器各触发器的时钟脉冲必须是同一个时钟信号,这样进位信息就要放置在J-K 输入端,我们可以把J-K端口接在一起,当时钟下降沿到来时,如果满足进位条件(前几位触发器输出都为1)则使JK为1,发生反转实现进位。 画出由J-K触发器和门电路组成的同步计数器电路如下图所示 使用Multisim仿真验证电路正确性,仿真图中波形从上到下依次是从低位到高位触发器的输出,计数器进位输出,以及时钟信号。:

全吸收型电子光子簇射计数器的工作原理

全吸收型电子光子簇射计数器通常包括:碘化钠晶体组成的闪烁谱仪和铅玻璃切伦科夫计数器。碘化钠晶体(辐射长度λo=2.6cm,临界能量 Ec=12.5MeV)和铅玻璃(例如含有53%氧化铅的透明玻璃,λo=2.84cm,Ec=17.3MeV;折射率n≈1.65)都能有效地引起电子光子级联簇射,它们既是簇射介质,又是对带电粒子灵敏的探测元件。 簇射产生的次级粒子(正负电子)在碘化钠晶体中沉积能量,晶体又把沉积的能量成比例地转换成闪烁荧光,经光电倍增管转换成与能量成正比的电荷量输出。在铅玻璃中簇射产生的正负电子,当它们的速度超过切伦科夫阈速度(见切伦科夫辐射)──相应电子动能Ek》150keV 时,正负电子将产生切伦科夫光,光的产额和超过阈速度的次级正负电子的径迹长度成正比。切伦科夫光由光电倍增管成比例地转换成电荷输出。 因此,在一定测量精度范围内,输出电荷量和次级正负电子的径迹总长度成正比,即和入射电子或光子的总能量成正比。全吸收型电子光子簇射计数器通常做成积木式结构。每块晶体(或铅玻璃)由独立的光电倍增管来收集光,各光电倍增管输出电荷量的总和正比于入射高能电子或光子的能量。 能量沉积在各单元的分配代表了簇射次级粒子数目的横向(与入射粒子方向垂直的平面内)分布,分析各单元输出电荷量的分布重心,就能确定入射电子或光子的空间方位。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有 10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关仪器仪表产品的选型,报价,采购,参数,图片,批发等信息,请关注艾驰商城https://www.wendangku.net/doc/5a14577742.html,。

电子计数器

4.1 概述 本节要求: (1) 了解时间频率的基本概念。 (2) 了解时频测量的优点和测量方法的分类。 (3) 了解电子计数器的分类及主要的技术指标要求。 4.1.1 时间、频率的基本概念 1.时间和频率的定义 “时间”的含义有两个:一个是指“时刻”,即某个事件何时发生;另一个是指“时间间隔”,即某个事件相对于一开始时刻持续了多久。 所谓频率就是指周期信号在单位时间(1秒)内变化的次数。如果在一定时间间隔 T 内周期信号重复变化了N 次,则其频率可表达为: N f T (4-1) 由于周期和频率呈现上式所示的关系,所以对周期(时间间隔)的测量可转化为对频率的测量,然后再取倒数即可。 2.时频测量的特点 ⑴. 测量精度高 在电子技术各参数中,频率测量的精确度是最高的 (10-14 ),因而可以利用某种确定的函数关系把其他电参数的精确测量转换诚频率的测量。 ⑵.应用范围广 现代科技所涉及的频率范围是极其宽广的,从百分之一赫兹甚至更低频率开始,一直到1012赫兹以上。因此电子学和其他领域的研究工作都离不开频率测量。 ⑶.自动化程度高 时频测量极易实现数字化。电子计数器利用数字电路的各种逻辑功能很容易实现自动重复测量、自动选择量程、测量结果自动显示等。 ⑷.测量速度快 由于数字式仪器实现了测量自动化,因此不但操作简便,而且大大加快了测量速度。 3.频率测量方法概述 频率的测量方法分类如图4-1所示 差频法 拍频法 示波法 电桥法 谐振法 比较法 直读法 李沙育图形法 测周期法 模拟法 频率测量方法 数字法 电容充放电法 电子计数器法

图4-1 频率测量方法 比较法是将被测频率与一个已知频率相比较,通过观察比较结果来获得被测信号频率值的一种方法,包括有:拍频法、差频法与示波法等。其中拍频法是将标准频率与被测频率叠加,通过指示器(耳机、电压表或示波器)来判别,适用于音频的测量。 差频法是将标准信号与被测信号进行混合以得到一个差频信号,通过放大后由仪表指示,适用于几十兆以上信号的测量。 计数法有电容充放电式及电子计数式两种。后者是用电子计数器显示单位时间内通过被测信号的周期个数来实现频率的测量,这时目前最好的方法。 4.1.2 电子计数器 1. 电子计数器的分类 电子计数器按照功能可以分为如下四类: ①.通用计数器 它可测量频率、频率比、周期、时间间隔、以及进行累加计数等。 ②.频率计数器 是指专门用来测量高频和微波频率的计数器,其功能限于测频和计数,其测频范围往往很宽。 ③.时间计数器 时间计数器是以时间测量为基础的计数器,其测时分 辨力和准确度都很高,已达皮秒(10-12 )的数量级。 ④.特种计数器 包括可逆计数器、预置计数器、序列计数器、差值计数器等。 2. 主要技术指标 (1).测量范围 电子计数器按直接计数的最高频率max x f 分有:低速计数器 (max 10x Z f MH <),中速计数器(max 10~100x Z Z f MH MH =), 高速计数器(max 100x Z f MH >),微波计数器(max 1~80x Z f GH =或更高)。 (2).晶体振荡器的频率稳定度 一般为10-6~10-9 范围。 (3).输入特性 ①. 触发电平及极性 触发电平和极性共同决定了输入信号的触发点,要求触发电平有一定的调节范围,触发极性可选择。②.输入电压范围 能保证正常工作的最小输入电压称为输入灵敏度,大多为10mv ~100mv 范围。 思考题: 1. 解释时间与时刻的不同点。 2. 数字化测量的优点有哪些? 4.2 时间与频率标准 本节要求: (1) 了解从天文时标到原子时标的发展过程。 (2) 了解石英晶体振荡器的构造和技术指标。 4.2.1 时间与频率的原始标准 1. 天文时标 时间和频率测量的一个重要特点就是:时间是一去不复返的。因此,寻找按严格相等的时间间隔重复出现的周期现象就成为制定时间和频率标准

电子计算器的使用

电子计算器的使用 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

电子计算器的使用 一、关于教材的分析 1、本节教材的特点及优势 由于电子计算器是一种小型电子计算工具,由于它体积小、重量轻、操作简便、运算迅速准确,已取代计算尺和数学用表,更是代替了手工计算,给人们带来很大的方便,成为一种很受人们欢迎的计算工具。所以学好“电子计算器的使用”这一节课,能给学生日常生活和日后的学习工作中带来许多便利之处,提高了他们的工作效率,从面可知学好本节刘意义之远大。 二、学情分析 学生对计算器的按键及功能其实早就有所了解,但程度参差不齐,且有的同学的原有理解是错误的,对于按键顺序的掌握也有所欠缺,所了解的知识不系统,不全面。 三、教学目标的确定 签于电子计算器在日常生活中所处地位和作用,我认为通过本节课的教学,应达到以下目的: (1)使学生了解计算器表面各部件的功能。 (2)了解电子计算器工作的基本过程,形成初步的程序意识。 (3)使学生学会用计算器进行有理数的四则运算,会求一个有理数的平方、立方。 (4)提高学生独立操作能力,使学生装体会到数学有它广泛的应用价值。

(5)培养学生运用数学意识以及运用知识解决实际问题的能力。 四、教学重点的确定 我认为本节重点是了解计算器工作的基本过程,并学会用电子计算器计算加、减、乘、除、平方和立方,这是因为使学生了解电子计算器工作的基本过程后,形成初步的程序意识,这对今后进一步学习电子计算器有重要意义。 五、教学难点的确定 我认为本节难点是例7求百分比和含有百分数的乘除运算,这是因为求两数的百分比时,在计算器显示的结果后面要加上百分号,而示一个数与百分数相乘除时,按类似程序操作,便得所求结果,其后不用加上百分号,而学生对于这一点比较容易混淆。 六、关于教学内容的设计思想 经过认真钻研大纲和教材,我选择了下列教学内容: (1)说明电子计算器工作的基本过程。 (2)介绍简易电子计算器的构造和表面各部件的功能。 (3)讲解利用计算器进行简单加、减、乘、除、乘方计算的操作方法,其中包括例 1、例2 (9) (4)例题后的练习和课后练习,包括想一想。 由于这节课的特殊性,如果教师只在黑板上做文章,这堂课就变得枯燥乏味,缺少创

数字电路设计--------二十四进制计数器

数字电路设计 姓名: *** 学号: ****************** 班级:电信 111 专业:电子信息科学与技术 一.设计题目 二十四进制计数器的设计 二.设计要求 (1)要求学生掌握74系列的芯片和LED的原理和使用方法。 (2)熟悉集成电路的使用方法,能够运用所学的知识设计一规定的电路。 三.设计任务 (1)完成一个二十四进制的计数器。 (2)LED显示从00开始,各位计数从0—9,逢10 进1,是为计数0—5。23显示 后,又从00重新开始计数。 四.设计思路与原理 (一)设计思路框图 →→→ → (二)LED简介 LED是一种显示字段的显示器件,7个发光二极管构成七笔字形“8”,一个发 光二极管构成小数点。七段发光管分别称为a、b、c、d、e、f,g,构成字型“8”,如图 (a)所示,当在某段发光二极管上施加一定的电压时,某些段被点亮发光。不加电压则变 暗,为了保护各段LED不被损坏,需外加限流电阻。

其真值表如下: (三)原件总汇表:计数器74LS00D(U7A,U7B),74HC390N-6V(U3A,U6A),74LS47N(U1,U5);与门:时钟脉冲:显示器:发光二极管:电感:电容:电源 五.电路图仿真 二十四进制计数器电路仿真

六.心得体会 通过这一次的数字电路设计,是我更深的了解到了数字电路的基础知识,电路分析与计算的方法。利用仿真软件对电路进行一系列的分析仿真,更加抽象的将理论知识与实际电路结合在一起,加深了对数电一些基本定理的理解与运用。虽然在这学期中,数字电子技术基础学的不是很好,但是在这次的课程设计中通过同学的帮组还是完成了。虽然做的不是很好,但是从中也让我明白了:要想做好这个课程设计,就必须认认真真地去做,不要怕麻烦,遇到不懂的问题就要主动去问同学或者老师。和查阅材料,保持着一个积极向上的心态,发挥我们自己的主观能动性和创造了才能让我们做的更好。在这次课程设计中让我学到了很多东西,在经过我们一个学期的数字电子技术基础课后,我们已经对数字电子技术有一定的了解,让我们有了一定的基础可以独立完成数字电子技术基础课程设计了,不过当中还是遇到许多不懂的问题。

闪烁计数器工作原理及应用

闪烁计数器的工作原理 闪烁计数器是一种利用射线引起闪烁体的发光而进行记录的辐射探测器。1947年由J.W. 科尔特曼和H.P.卡尔曼所发明。它由闪烁体、光电倍增管(见光电管)和电子仪器等单元组成。 它是由闪烁体(也称荧光体)和光电倍增管构成。常用的闪烁体有NaI(TI)[铊激活]、ZnS(Ag)和有机晶体“蒽”等,它们在射线照射下会发光(闪烁)。它的工作原理是:射线在闪烁体中产生的光子,打到光电倍增管的阴极上产生光电子,光电子的电子流通过倍增管放大并被阳极接收,形成了一个电脉冲,再由仪器的其他部件加以放大记录。碘化钠晶体常用来测量γ射线,硫化锌晶体常用来测量α射线。闪烁计数器的优点是,效率高、记录快,可以测定射线的能量。 闪烁计数器的应用 射线同闪烁体相互作用,使其中的原子、分子电离或激发,被激发的原子、分子退激时发出微弱荧光(见固体发光),荧光被收集到光电倍增管,倍增的电子流形成电压脉冲,由电子仪器放大分析和记录。利用这种现象可探测带电粒子。可用的闪烁体种类很多,用得较多的有NaI(加微量Tl)、CSI(加微量Tl)、ZnS(加微量Ag )等无机盐晶体和蒽、茋、对联三苯等有机晶体,也有用液体、塑料或气体的闪烁体。闪烁计数器的优点是效率高,有很好的时间分辨率和空间分辨率,时间分辨率达10^-9秒,空间分辨率达毫米量级。它不仅能探测各种带电粒子,还能探测各种不带电的核辐射;不仅能探测核辐射是否存在,还能鉴别它们的性质和种类;不但能计数,还能根据脉冲幅度确定辐射粒子的能量。在核物理和粒子物理实验中应用十分广泛。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关仪器仪表产品的选型,报价,采购,参数,图片,批发等信息,请关注艾驰商城https://www.wendangku.net/doc/5a14577742.html,/

基于74160计数器的电子时钟设计

基于74160计数器的电子时钟 设计报告 学院: 专业:电子信息科学与技术 姓名: 学号:

1.在了解数字钟的原理的前提下,运用刚刚学过的数字电路知识 设计并制作数字钟,而且通过数字钟的制作进一步了解各种在 制作中用到的中小规模集成电路的作用及其使用方法。 2.由于数字电子钟包括组合逻辑电路和时序电路,通过它可以进 一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用 方法,从而实现理论与实践相结合,并学会使用MAX+plus II 软件的使用以及用DXP软件画原理图和制PCB版,增强实验 设计能力和动手操作能力。 3.通过本次试验对电子线路知识的整合和电子线路设计能力的 训练,并为后继课程的学习和毕业设计打下一定的基础。 设计任务及要求 1 实验任务 设计一种简易数字钟,该数字钟具有基本功能,包括准确计时,以数字形式显示时、分,以二极管显示秒的时间和校时功能。 2 实验要求 (1)时的计时要求为12和24进制两种方式,分和秒的计时要求为60进制。 (2)准确计时,以数字形式显示时间,分小时,分钟和秒分别用两个七段显示来显示。 (3)可以校正时间,两个校时按键,分别校正小时和分钟。

数字时钟电路是一个典型的数字电路系统,其由时,分,秒计数器以及校时和显示电路组成。本次设计利用集成十进制递增计数器(74160)和带译码器的七段显示数码管组成的数字钟电路。 具体设计流程可分为:用MAX+plus II完EPM7128SLC84-6内部功能的设计;显示电路的设计,和开关的设计;用DXP完成时钟电路硬制板的制作。 整体思想如图:

一 EPM7128SLC84-6内部电路设计 1、时钟起振电路 该电路给数字钟提供一个频率稳定准确的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都须使用晶体振荡器电路。如图: (起振电路) 2、利用两片74160组成60进制递增计数器(秒钟、分钟部分) 利用两片十进制递增计数器74160组成的同步60进制递增计数器如图: (秒钟部分电路)

数字电子技术基础课程设计——拔河机计数器汇总

第1章
引言
现今科学技术日新月异, 信息是一个高度发展的产业, 而数字技术是信息的基础, 数字技术是目前发展最快的领域之一,数字电子技术已经广泛地应用于计算机,自动 控制,电子测量仪表,电视、雷达,通信等各个领域。开发数字电路来实现更多的功 能, 是我们学习数字技术的职责。 现在人们越来越感觉到科技带来的实惠方便和娱乐。 所以我们更应把所学知识应用到生活当中去,使它给我们添加更多的欢乐和方便。拔 河比赛游戏机就是一个结构比较简单但综合性和趣味性的试验, 就是设计一个由数字 电路构成和显示的游戏机,甲乙双方各持一个按键,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,移到任一方终端指示灯点 亮,这一方就获胜。
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第 2 章 总体设计方案
2.1 设计思路
(1)比赛开始时,由裁判下达命令后,甲乙双方才能输入信号,否则,由于电路 具有自锁功能,使输入信号无效。 (2) 拔河游戏机由 15 个电平指示灯排列成一行,裁判下达“比赛开始”的命令 后,只有中间一个电平指示灯亮,以此作为拔河的中心线,甲乙双方各持一个按键, 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。移到任一方终端指示灯点亮,这一方就获胜,此时双方按键均无作用,输出保 持,只有经裁判复位后才使亮点恢复到中心线当一局比赛结束后,由点亮该终点灯的 信号使电路封锁加减脉冲信号的作用.即实现电路自锁,使加家减脉冲无效。同时,使 计分电路自动加分。
(3)控制电路部分应能控制由振荡器产生的脉冲信号进入计数器的加减脉冲的输
入端,其进入方向则由参赛双方的按键信号决定。
2.2 电路设计原理
拔河游戏机用 15 个电平指示灯排列成一行,开机后只有中间一个点亮,有以此 作为拔河的中心线,游戏双方各持一个按键,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。移到任一方终端指示灯点亮,这 一方就得胜,此时双方按键均无作用,输出保持,只有经复位后才使亮点恢复到中心 线。最后,显示器显示胜者的盘数。
方案一
采用编码电路、整形电路、译码电路、控制电路、胜负显示 各原理和电路图第三 章中。 方案二 本课题, 可以用两片 74LS192 代替 74LS193, 先将两片 74LS192 连接成 100 进制的可逆,然后将其改成十六进制的计数器。用一全加器将两片 74LS192 的输出 信号八位转化成四位,再接给 CC4514 的输入端。 控制电路也可由异或门 74LS86 和与非门 74LS00 构成。将双方终端指示灯的 正接至异或门的 2 个输入端,当获胜一方为“1” ,而另一方则为“0” ,异或门输出 为“1” ,经与非门产生低电平“0” ,再送到两 74LS192 计数器的置数端的非 LD, 于是计数器停止计数,处于预置状态,此时,同样将各自计数器数据端 D0、D1、
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同步七进制加法计数器——数字电子技术,

成绩评定表

课程设计任务书

目录 1.课程设计的目的 (2) 2.计数器设计的总体框图 (2) 3.计数器设计过程 (2) 4.序列脉冲设计的总体框图 (5) 5.脉冲序列设计过程 (5) 6.设计的仿真电路图 (10) 7.设计的芯片原理图 (11) 8.实验仪器 (12) 9.总结与体会 (12) 10.参考文献 (13)

1课程设计的目的 1.加深对教材的理解和思考,并通过实验设计、验证正是理论的正确性。 2.学习自行设计一定难度并有用途的计数器、加法器、寄存器等。 3.检测自己的数字电子技术掌握能力。 2.计数器设计的总体框图 下图为同步七进制加法计数器示意框图 图 1 3.计数器设计过程 七进制同步加法计数器,无效态为:111 ①根据题意可画出该计数器状态图: 000 001 010 011 110 101 100 图 2 ②选择触发器,求时钟方程,画出卡诺图。 a.触发器:JK 边沿触发器三个 b.时钟方程:由于是同步计数器,故CP 0=CP 1=CP 2= CP c.卡诺图如下:

七进制同步加法计数器次态卡诺图: Q 图 3 次态Q n 12 +的卡诺图 n n 图 4 次态Q n 1 1+的卡诺图 n n 图 5

次态 Q n 10 +的卡诺图 Q 图 6 ③根据卡诺图写出状态方程: 状态方程: Q n+1 2= Q n 2Q n 1+Q n 2Q n 1Q n 0 Q n+1 1 = Q n 1Q n 0+ Q n 2Q n 1Q n Q n+1 0 = Q n 1Q n 0+ Q n 2Q n 0 ④求驱动方程: JK 触发器特性方程为:1n n n Q JQ KQ +=+ 由此可以得出驱动方程: J 2=Q n 1Q n 0 K 2=Q n 1 J 1=Q n 0 K 1= Q n 2Q n J 0=Q n 1 Q n 2 K 0=1 ⑤检查电路能否自启动: 将无效态(111)代入状态方程、输出方程进行计算,

计数器设计和原理

二.计数器设计 1.实验目的 计数器在数字逻辑设计中的应用十分广泛,可以对时钟信号进行计数,分频和产生序列信号,也可以用在计时器和串并转换等电路。这次实验我们就来学习一下如何用Robei和Verilog语言来设计一个4比特计数器。 2.实验要求 计数器对每个时钟脉冲进行技术,并将计数值输出出来。这个实验我们来设计一个4比特的计数器,其技术范围在0~F之间,也就是计数到最大值16. 设计波形要求如图1所示。 图1. 计数器输出波形要求 3.实验内容 3.1 模型设计 1)新建一个模型。点击工具栏上的图标,或者点击菜单“File”然后在下 拉菜单中选择“New”,会有一个对话框弹出来(如图2所示)。在弹出的对话框中设置你所设计的模型。

图2. 新建一个项目 参数填写完成后点击“OK”按钮,Robei就会生成一个新的模块,名字就是counter,如图3所示: 图3. 计数器界面图 2)修改模型。在自动生成的界面图上进行名称的修改,输入引脚为clock, enable 和reset,输出引脚修改成count。其中count引脚的“Datasize”为4比特,用户可以输入4,也可以输入3:0。为了区分每个引脚,我们可以修改每个引脚的Color值,并点回车保存。修改完成后如图4所示。如果选中模块,按“F1”键,就会自动生成一个Datasheet,如图5所示。

图4. 修改引脚属性 图5. “Datasheet”截图 3)输入算法。点击模型下方的Code(如图6所示)进入代码设计区。

图6. 点击Code输入算法 在代码设计区内输入以下Verilog代码: always @ (posedge clock) //学习always语句的写法,并设置敏感信号。时钟上升沿触发begin //学习Verilog if else语句的写法 if (reset == 1) begin count<= 0; end //if enable is 1, counter starts to count else if (enable == 1) begin count <= count + 1; end end 4)保存。点击工具栏图标,或者点击菜单“File”中的下拉菜单“Saveas”, 将模型另存到一个文件夹中。 5)运行。在工具栏点击或者点击菜单“Build”的下来菜单“Run”,执 行代码检查。如果有错误,会在输出窗口中显示。如果没有错误提示,恭喜,模型counter设计完成。 3.2测试文件设计

电子计数器原理及应用

实验三:电子计数器原理及应用 一、实验目的: 了解测频的方法和电子计数器的工作原理 熟悉电子计数器的操作,并采用不同闸门时间对不同的频率进行测量并分析。 二、实验原理: 1、测频原理 计数器的测频原理如图1 所示。fx 为输入待测信号频率,f0为时钟脉冲的频率。闸门信号GA TE 控制计数时间,Fx 和F0两个计数器在同一时间T 内分别对fx 和f0进行计数,f0已知,时间T 可由计数器F0的计数值算出。计数器Fx 的计数值Nx=fx ×T ,计数器F0的计数值N0=f0×T 。 由于 Nx/fx =N0/f0=T 则被测频率fx 为 fx =(Nx/N0)×f0 由于 Nx/fx =N0/f0=T 则被测频率fx 为 fx =(Nx/N0)× f0 显示 OUT3 Q Q GATE F X F O 图1 测频原理框图 2、电路工作原理 本实验系统中的计数器是采用8253芯片来实现的,电路原理如图2所示。 (1)Fx 、F0计数器: F0计数器:由8253计数器0和计数器1级联而成的计数器,对时钟计数,通过设定初值来确定闸门时间(采用二进制计数)。 Fx 计数器:由8253的计数器2构成的计数器,对被测信号计数(采用二进制计数)。 (2)开门脉冲发生器: 开门脉冲发生器由D 触发器构成,开门信号由软件产生,经out3到D1端,当软件发出开门信号后,D 触发器的翻转产生一个开门前置脉冲(经与非门G 输出),完成8253内的三个计数器从初值锁存器往计数器打入初值的置数脉冲作用。

OUT3 图2 电路原理框图 三、实验硬件及软件: 1、计算机一台 2、DVCC实验仪一台,函数信号发生器一台。 3、电子计数器程序。 四、实验预习要求: 1、复习好《电子测量》中电子计数器的有关章节。 2、作好测试记录的准备。 五、实验步骤: 1、在老师的指导下将实验平台准备就绪。 2、利用函数信号发生器产生不同频率的方波信号,由电子计数器对其进行测频,选择不同的闸门时间,对测量结果进行比较和分析。记录测量的频率值,并填写下表: 六、思考题: 1、分析以上测量数据,在用电子计数器对频率进行测量中,闸门时间对测量精度有何影响? 2、对于本实验系统而言,闸门时间的选择有何限制?

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