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1、数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计课程设计课程设计学院：学院：信息工程学院信息工程学院 班级：班级：通信通信 学号：学号： 姓名：姓名： 同组人：同组人： 指导老师：指导老师： 白静白静 时间时间 20132013 年年 1212 月月 3030 日日出租车自动计费器出租车自动计费器任务与要求任务与要求出租车用自动计费器是根据客户用车的实际情况而自动显示车费的数字仪表。仪表根据用车起价行车里程计费及等候时间计费三项求得用户的总计费，通过数码自动显示，还可以联系打印机自动打印数据。由于实验室的条件，本次设计主要围绕着显示起价和按时间计数的宗旨进行设计，实现自动计费功能。设计制作一个自动计费器，
2、具有行车起价计费功能和按时间计费功能。用数码显示管显示总的金额，最大金额为 99.9 元。设计思路设计思路1、起价计费功能按照给定的参数设计起步价为 8.0 元。用开关置数，既可以实现置 8.0 的功能。2、按时间计费功能按照给定的参数，按时间每一秒钟计费一个最小单元。即脉冲为 1Hz 的计数频率。实验原理实验原理电路所需元件清单：74LS160 芯片 3 个，七段数码显示屏 3 个，数字逻辑电路实验箱，电源。下面是 74LS160 的主要电器特性：异步清零端/MR1 为低电平时，不管时钟端 CP 信号状态如何，都可以完成清零功能。160 的预置是同步的。当置入控制器/PE 为低电平时，在 C
3、P 上升沿作用下，输出端 Q0-Q3 与数据输入端 P0-P3 一致。对于 54/74160，当 CP 由低至高跳变或跳变前，如果计数器控制端 CEP、CET 为高电平，则/PE 应避免由低至高电平的跳变，而54/74LS160 无此种限制。160 的计数是同步的，靠 CP 同时加在四个触发器上而实现的。当 CEP、CET 均为高电平时，在 CP 上升沿作用下 Q0-Q3 同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。对于 54/74LS160 的 CEP、CET 跳变与 CP 无关。160 有超前进位功能。当计数溢出时，进位输出端（TC）输出一个高电平脉冲，其宽度为Q0 的高电平部分。在不
4、外加门电路的情况下，可级联成 N 位同步计数器。对于54/74LS160，在 CP 出现前，即使 CEP、CET、/MR 发生变化，电路的功能也不受影响。74LS160 的内部电路如下图所示，TC 为进位输出端，CEP 为 计数控制端，Q0-Q3 为输出端，CET 为计数控制端，CP 为时钟输入端（上升沿有效）设计的步骤和过程设计的步骤和过程1）根据出租车计费原理，将出租车计费部分由 3 个计数器来完成分别为：2）计数器 A 完成车费十位。3）计数器 B 完成车费个位。4）计数器 C 完成车费角。（2）车费的显示:由动态扫描电路来完成。用专用模块来实现完成数据的输入即动态数据的显示。实验电路图
5、及其连接方式实验电路图及其连接方式计数实验电路图上图是由 3 片 74LS160 级联构成的模 99.9 计数器，计数范围为099.9。片 1 的 CTP=CTT=1,执行加法计数；片 2 的 CTP、CTT 接片1 的 CO 输出，当片 1 满值输出 CO=1 时，片 2 才执行加法计数；片3 的 CTP、CTT 接片 2 的 CO 输出，当片 2 满值输出 CO=1 时，片 3才执行加法计数；片 2 的数据输入端置入 D3D2D1D0=1000，计数器置 8，即起价置为 08.0 元。=0 时，异步清零， =1 时，开始计数，CP 断开时停止计数。工作过程:K2 为计数脉冲的控制开关常态为
6、闭合状态，K1 为控制端开关，常态为高电平。当断开 K1 时（K2 闭合）接通低电平 =0此时计数器片 1 和片 3 实现异步清零，片 2 实现同步置数 8. 0 功能，闭合 K1，开始计数从 8.0 到 99. 9，计数过程中断开K2 则实现暂停计数。1、首先测试所给原件的功能：74LS160 管脚是否完好无断折，测试是否可以实现计数功能，实验证明是完好的可以实现计数功能。2、系统调试将安装测试成功的各单元连接起来，加上输入信号进行调试，发现问题则先对故障进行定位，找出问题所在的单元电路。一般采用故障现象估测法（根据故障情况估计问题所在位置） 、对分法（将故障大致所在部分的电路对分成两部分，
7、逐一查找） 、对比法（将类型相同的电路部分进行对比或对换位置）等。除了调试电路的正常工作状态外，另外特别要注意调试初始状态、系统清零、预置等功能，检查相应的开关、按键是否正常。实验说明：电路可以实现计数和置数功能。即可以实现置数 8.00的功能，且在一定的计数脉冲下实现计数功能，当断开脉冲上的开关时，计数停止。实验图片实验图片Multism 仿真仿真K1 接低电平，K2 闭合实现置数 8.0 的功能：K1 接高电平，K2 闭合实现计数功能，进位功能良好，当 K2 断开时计数器停止计数实验感想实验感想通过这次课设基本上了解了 74Ls160 芯片的用法及功能，其各个管脚的连接，及其自身的模 10
8、 计数的功能，和各个控制端的功能。一开始的时候，我们以为能够完成任务了，叫老师来的时候，却发现没有暂停功能等，而且也出现一些其他的小问题。后来，经过查资料等重新设计了电路，实验中所出现的问题经过反复的改进实现了最终的结果。而且还是第一个完成了任务！我们顿时有股喜悦的感觉！整个课程设计过程我都认真地完成了，对此，我总结了以下几点： 第一，两人一组，既加强了我们的动手能力，又让我们学会了团结一致，共同合作才能研究出最好的方案。我们将理论联系实际，在交流中取得进步，从问题中提高自己。 第二，本次课程设计加深了我对数电逻辑设计的进一步深入理解。熟悉了74LS160的优缺点，为我以后更好地运用其他 IC 奠定了良好的基础。 第三，通过这次课程设计，使我受益颇多。了解到课程实习设计是开端，连接是关键，测试是必须。既巩固了课堂上学到的理论知识，又掌握了常用集成电路芯片的使用。在此基础上学习了数字系统设计的基本思想和方法，学会了科学地分析实际问题，通过查资料、分析资料及请教老师和同学等多种途径，独立解决问题。同时，也培养了我认真严谨的态度。参考文献参考文献1数字电路与逻辑设计白静. 西安电子科技大学出版社2数字电路逻辑设计实践教程太原理工大学信息工程学院
