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毕业设计（论文）

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毕业设计（论文）报告

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基于十进制计数芯片74LS90的设计课程设计

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基于十进制计数芯片74LS90的设计课程设计

摘要：本文主要针对基于十进制计数芯片74LS90的设计课程设计进行探讨。首先，介绍了74LS90芯片的基本特性和应用领域。接着，详细阐述了设计过程中所采用的电路设计方案，包括电路原理图的设计、电路元件的选择和电路板的制作。然后，对设计过程中的关键技术进行了分析，如计数器的级联、复位电路的设计和显示电路的连接。最后，对设计成果进行了测试和分析，验证了设计的可行性和可靠性。本文的研究成果为基于74LS90芯片的计数器设计提供了有益的参考，有助于提高电子设计课程的实践效果。

随着科技的不断发展，电子技术已经成为现代社会不可或缺的一部分。电子设计课程作为电子工程专业的基础课程，对于培养学生的实际操作能力和创新意识具有重要意义。在电子设计课程中，基于十进制计数芯片74LS90的设计课程设计是一个典型的实践项目。本文旨在通过对74LS90芯片的深入研究和设计实践，探讨如何提高电子设计课程的教学质量和实践效果。

一、引言

1.1计数器概述

计数器是数字电路中一种常见的功能模块，它能够对输入的脉冲信号进行计数，并输出相应的数字信号。计数器在电子设备中有着广泛的应用，如计时器、频率计、分频器等。计数器的基本原理是利用触发器来实现，常见的触发器有T触发器、JK触发器等。计数器的种类繁多，根据计数方式的不同，可以分为同步计数器和异步计数器。

同步计数器具有计数速度快、电路结构简单等优点，广泛应用于高速计数场合。例如，在数字通信系统中，同步计数器可以用于实现数据传输的同步，确保数据正确接收。同步计数器的计数速度可以达到MHz级别，这对于提高系统的实时性具有重要意义。以一个4位同步二进制计数器为例，它由4个JK触发器组成，每个触发器对应一个二进制位，当输入脉冲达到一定数量时，计数器会输出相应的二进制编码。

异步计数器则具有电路结构简单、易于扩展等优点，常用于低频计数场合。异步计数器通过级联多个触发器来实现计数功能，不同触发器的翻转时间不同，因此计数速度相对较慢。在实际应用中，异步计数器可以与分频器结合使用，实现复杂的计数功能。例如，一个8位异步十进制计数器可以用于实现秒表功能，通过分频器将时钟信号分频后输入计数器，实现时间的累计。

计数器的计数范围和精度是衡量其性能的重要指标。计数范围是指计数器能够计数的最大值，通常用二进制表示。计数精度则是指计数器在计数过程中所能达到的最小单位。例如，一个16位的计数器可以计数到65535（即2^16-1），而一个12位的计数器则只能计数到4095（即2^12-1）。在实际应用中，根据需要选择合适的计数器和计数范围至关重要。

1.274LS90芯片简介

(1)74LS90是一种广泛使用的十进制计数器集成电路，由德州仪器公司生产。该芯片内部集成了两个独立的4位十进制计数器，每个计数器都可以独立工作，也可以级联使用。74LS90具有简单的逻辑结构和较低的功耗，使其在数字电路设计中得到了广泛应用。例如，在电子钟、电子计数器等设备中，74LS90常被用来实现精确的计数功能。

(2)74LS90的每个计数器都包含一个4位的十进制计数单元，能够实现从0到9的计数。当计数器达到9时，它将自动复位到0，并产生一个进位信号。这种设计使得74LS90非常适合用于实现十进制计数和分频功能。在实际应用中，通过将多个74LS90芯片级联，可以扩展计数器的计数范围。例如，使用两个74LS90芯片可以构建一个能够计数到999的十进制计数器。

(3)74LS90的输入和输出信号相对简单，便于与其他数字电路元件连接。该芯片的时钟输入端接受标准的时钟信号，而输出端则提供相应的计数结果。74LS90的输出信号包括个位、十位和百位的十进制数，以及一个进位信号。这种设计使得74LS90在构建复杂的数字系统时，可以方便地与其他模块进行集成。例如，在构建一个数字频率计时，可以将74LS90作为核心计数单元，通过显示模块实时显示频率计的计数结果。

1.3设计目的与意义

(1)本课程设计旨在通过基于十进制计数芯片74LS90的设计，使学生深入理解数字电路的基本原理和设计方法。设计目的首先是为了让学生掌握74LS90芯片的功能特性和应用场景，了解其在数字电路中的应用价值。通过实际操作，学生能够学习到如何利用74LS90构建简单的计数器、分频器等电路，这对于提高学生的实践能力具有重要意义。以电子计时器为例，74LS90可以作为一个核心计数单元，通过级联和显示模块，实现精确的计时功能，这对于培养学生