基于Multisim的出租车计价器设计课程设计报告

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，共有54/74160 和54/74LS160 两种线路结构型式。

74LS160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。

74LS160的预置是同步的。当置入控制器/PE为低电平时，在CP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。

74LS160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。

74LS160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。

选择74LS160主要用于接受脉冲，计算路程，及用其进位输出使控制车费的计数器工作进行计费。

2.2.2 74LS283加法器组成预置数计数器

图4 74LS283芯片图

74LS283加法器是4为超前进位加法器，能够实现两个数值信号的相加。在本设计中，先使加法器A端设为6，B端为计数器所输出的数值信号。而在本设计方案中，用上一级传来的进位，用计数器输出，与6相加，这样就可以使输出数是从6到9，后又可从0到9循环。

图5 74LS283结构图

2.2.3 74LS85比较器的组成和内部结构

74LS85比较器的内部结构主要如图6所示，其功能表如表1所示。

图6 74LS85结构图

74LS85比较器是一个4位数值比较器，它是由高位开始比较，逐位进行。若最高位已比较出大小，则以后各位大小都对比较结果没有影响；如果最高位相等，则比较次高位；同理，次高位已比较出大小，则以后各位大小对结果没有影响。如果4位比较都相等，则再看级联信号输入。级联输入信号是由低位比较器的输出而来。

表1 74L85功能表

输入 A3 B3 A3B × × × × × × × H L × H L IAB H L H L H L H L H L L L H A3〉B3 × L H L H L H L H L H L L H 输出 FA

按照设计原理图来一步步分模块进行设计，然后综合。

器 件 计数器 加法器 比较器 与非门 与门 非门 七段数码显示器 时钟电压源 型号 74LS160 74LS283 74LS283 74LS00 74LS08 74LS04 DCD-HEX 数量 6 1 1 1 1 1 3 2 2.3.1 路程的计数及显示

设函数发生器为车轮每米所传来的信号，则即可用74LS160对其进行计数。下图图7仅为百米的计数器。

图7 00—99的计数器电路图

路程的计数与显示即可从这个方法得出，有时路程远了，其实也就不用计数器了，一般都是两人直接商量车费价格了，所以说，路程显示不一定要很大，10公里就差不多了。

2.3.2 路程与预设值的比较

电路如图9所示，设函数发生器1为车轮直接传来的脉冲信号，函数发生器2为通过计数器计数完的总路程脉冲信号。

预设比较器一端为3，与传来的信号相比较，当小于或等于3公里时，比较器输出为0，即此段时间车费显示为6元。

当传来脉冲信号大于3公里且上面的计数器计数到50米后，通过与门输出高电平，使下一个计数器开始计数。

图8 比较器的应用

2.3.3 加法器的预置

使加法器A1—A4端预置为6，B1—B4端为计数器所输出的数值信号。而在本设计方案中，用上一级传来的进位，用计数器接受并输出到加法器，使其与6相加，这样就可以使输出数不会突变，而是在6的基础上循环。

图9 加法器的预置