1、十进制计数器的EDA设计一、实验目的1掌握十进制计数器的基本原理及设计方法。 2掌握七段译码器电路的设计方法。3. 掌握Maxpuls软件的应用。二、实验原理实验原理图如下图 1实验电路结构如图 1 所示。主要由消抖电路、BCD 码计数器和七段译码器构成,各部分电路介绍如下:本实验采用的 BCD 码计数电路由 74160 构成,74160 是十进制同步计数器(异步清除),在其功能表中,当 LDN、ENT、ENP、CLRN 四个输入端都接高电平时,对 CLK输入脉冲上升沿进行计数,由 QA-QD 输出 8421 码。具体电路如图 3 所示。本实验采用的七段译码器电路由 7447 和外部共阴极数码
2、管构成,7447 七段译码器将BCD8421 码译成数码管所需的七段数显码,真值表如表 1 所示。具体电路如图 3 所示。图3 开关防颤动电路开关防颤动电路图2 开关防颤动电路图3 BCD计数器和七段译码器表1 七段译码器真值表数据线 输出线D C B A a b c d e f g0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 00 0 0 1 0 1 1 0 0 0 00 0 1 0 1 1 0 1 1 0 10 0 1 1 1 1 1 1 0 0 10 1 0 0 0 1 1 0 0 1 10 1 0 1 1 0 1 1 0 1 10 1 1 0 1 0 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1
3、 1 0 0 0 01 0 0 0 1 1 1 1 1 1 11 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1三、实验内容与步骤 1打开 PC 机界面 MAX+plus软件,输入图 4 的电路图。2选菜单FileProjectSet Project to Current File,然后选菜单 MAX+pluscomplier编辑当前图形文件。图4 10进制脉冲计数器3用Byte Blaster下载缆线联结 PC机并口和实验箱J1(JTAG),打开实验箱电源开关。选择菜单项MAX+plus IIProgrammer ,单击Program 按钮,即开始下载程序。4关闭电源开关,取下下载缆线,参考电路原理
4、图编号一 CLK.SCH、编号五 CPLD1.SCH,SW11 、SW51 的短路帽接入 1、2 脚,CLK-J11 的短路帽选择 0.2K 位置,CLK-J13 的第三个拨码开关置 ON 状态。5打开实验箱电源开关,连续按 K52 键,观察数码管 LED1 的变化。6完成上述实验后,分别把时钟信号单元中 SW11、SW51 的短路帽接入 2、3 脚,CLK-J13 的第三个拨码开关置 OFF 状态,关闭电源开关。四、实验报告1、在使用防颤动电路后,开关防颤动电路输出的是理想波形,如下图1所示:图 12、再由 BCD 码计数器和七段译码器组成完整的电路图如下图 2 所示,然后画出实际仿真电路图
5、如图 3 所示,最后进行仿真,仿真结果如图 4 所示:图2 10进制计数器的电路图图 3 实际仿真电路图图 4 仿真结果分析可得:符合七段译码器的真值表,接到数码管依次显示 09。3、将图 2 下载到试验箱上,在试验箱上观察得,当给其输入 00001001 时,译码器会从 0到 9 进行计数,达到十进制计数的目的。4、实验中遇到的问题及解决方法(1) 、在实验过程中不能很好的把开关防颤动电路,BCD计数器和七段译码器电路连接,经过老师的指导后,更深的理解了电路图,对于后面的实验有很大的帮助。(2) 、在仿真过程中,ag 的顺序颠倒,虽然仿真结果正确,但不利于观察。通过改变ag 的顺序,得到了更准确的仿真结果如上图 4 所示。5、实验心得体会通过这次试验,对 MAX+PLUSII 这个软件有了更具体的认识,也学会了从理论到实际的转变思维,更重要的是锻炼了自己的动手能力。因为实际与理论有很大的区别,在我们学习的过程中不仅考验了我们对知识的吸收和掌握,而且也考验了我们的细心和耐心。这次实验设计更多的是让我看清楚了自己,明白了凡事都需要耐心,实践是检验真理的唯一标准。理论知识的不足在这次实习中表现的很明显。这将有助于我今后的学习,端正自己的学习态度,从而更加努力的学习。