PLC计数器实验

成绩 _______

《可编程逻辑控制器》课程设计任务书

——供09级自动化、电气工程及其自动化、电气工程与自动化专业学生用 引言：《可编程逻辑控制器》课程设计是该课程的一个重要教学环节，既有别于毕业设计，又不同于课堂教学。它需要学生统筹运用所学基本理论、基本方法对现实生活中的实际系统进行设计和调试。

一、 设计题目五：停车场车位控制系统

本设计要求熟练使用西门子公司的S7-200系列产品各基本指令和部分应用指令，根据控制要求进行PLC梯形图编程，实现停车场车位控制系统的设计。

二、 系统工作过程说明

图1是车位控制系统示意图，假设停车场有9个车位，在入口处装设一传感器，用来检测车辆进入的数目，在出口处装设一传感器用来检测车辆出去的数目，如果尚有车位时，入口闸栏才可以将门开启让车辆进入停放，并有一指示灯表示尚有车位；车位已满时，则有一指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让车辆进入。同时可以从7段数码管上显示目前停车场共有几部车。

图1 停车场车位控制系统示意图

如图1所示，本设计具体要求完成以下工作过程：

1

（1）入库车辆前进时，经过1#传感器，此时车位尚未满的话，栅栏向上

打开，当达到上限位置时，栅栏打开停止，同时车辆进入，经过2#传感

电子与信息工程学院电子技术基础

EDA实验报告

实验名称: EDA实验报告 实验类型：设计(验证、设计、创新) 班级: 2015级电信3班 学号: 201507014302 姓名：施婷婷

实验时间: 2017.10.23 指导老师：聂文亮成绩：

一、实验目的

1、熟悉Qualltus II软件的使用方法并熟练运用。 2、熟悉VHDL语言，了解VHDL语言的细节问题。 3、掌握异步计数器的原理

二、实验原理

a、系统原理框图

b、VHDL程序 LIBRARY IEEE;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY counter10 IS

PORT (CLK,RST,EN: IN STD_LOGIC; DATA: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); DOUT: OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); COUT: OUT STD_LOGIC; SEGOUT

实验七 单片机定时、计数器实验2——脉冲计数器

一、实验目的

1.AT89C51有两个定时/计数器，本实验中，定时/计数器1（T1）作定时器用，定时1s；定时/计数器0（T0）作计数器用。被计数的外部输入脉冲信号从单片机的P3.4（T0）接入，单片机将在1s内对脉冲计数并送四位数码管实时显示，最大计数值为0FFFFH。

2.用proteus设计、仿真基于AT89C51单片机的脉冲计数器。 3.学会使用VSM虚拟计数/计时器。

二、电路设计

U11918XTAL1XTAL2P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617P20P21P22P23P24P25P26P27(CLK)P27P26P25P24P23P22P21P20P1

成绩 _______

《可编程逻辑控制器》课程设计任务书

——供09级自动化、电气工程及其自动化、电气工程与自动化专业学生用 引言：《可编程逻辑控制器》课程设计是该课程的一个重要教学环节，既有别于毕业设计，又不同于课堂教学。它需要学生统筹运用所学基本理论、基本方法对现实生活中的实际系统进行设计和调试。

一、 设计题目五：停车场车位控制系统

本设计要求熟练使用西门子公司的S7-200系列产品各基本指令和部分应用指令，根据控制要求进行PLC梯形图编程，实现停车场车位控制系统的设计。

二、 系统工作过程说明

图1是车位控制系统示意图，假设停车场有9个车位，在入口处装设一传感器，用来检测车辆进入的数目，在出口处装设一传感器用来检测车辆出去的数目，如果尚有车位时，入口闸栏才可以将门开启让车辆进入停放，并有一指示灯表示尚有车位；车位已满时，则有一指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让车辆进入。同时可以从7段数码管上显示目前停车场共有几部车。

图1 停车场车位控制系统示意图

如图1所示，本设计具体要求完成以下工作过程：

1

（1）入库车辆前进时，经过1#传感器，此时车位尚未满的话，栅栏向上

打开，当达到上限位置时，栅栏打开停止，同时车辆进入，经过2#传感

实验五 程序计数器PC和微程序计数器uPC

实验

一、实验目的

(1) 了解模型机中微程序的基本概念。 (2) 了解PC的结构、工作原理及其控制方法。 (3) 了解模型机中微程序的基本概念。

(4) 了解uPC的结构、工作原理及其控制方法。

二、实验要求

利用COP2000实验仪上的K16..K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，实现程序计数器PC的写入和加1功能，并观察PC及相应变化。

三、实验说明 1、

PC原理图

PC是由两片74HC161构成的八位带预置记数器，预置数据来自数据总线。记数器的输出通过74HC245（PCOE）送到地址总线。PC值还可以通过74HC245（PCOE_D）送回数据总线。

- 1 -

在COP2000中，PC+1由PCOE取反产生。 当RST = 0时，PC记数器被清0

当LDPC = 0时，在CK的上升沿，预置数据被打入PC记数器 当PC+1 = 1时，在CK的上升沿，PC记数器加一 当PCOE = 0时，PC值送数据总线

PC打入控制原理图

PC打入控制电路由一片74HC151八选一构成。

当ELP=1时，LDPC=1，不允许PC被预置 当ELP=0时，LDPC由IR3，IR2，Cy，Z确定 当IR3 IR2

实验五 计数器及其应用

一、实验目的

1.熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。

2.掌握二进制计数器和十进制计数器的工作原理和使用方法。

二、实验设备

1、数字电路实验箱； 2、74LS90。 3、函数信号发生器

三．实验原理

1、 计数是一种最简单基本运算，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数

进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时具有分频功能。计数器按计数进制分有：二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器；按计数单元中触发器所接收计数脉冲和翻转顺序分有：异步计数器，同步计数器；按计数功能分有：加法计数器，减法计数器，可逆（双向）计数器等。

2、 74LS90是一块二-五-十进制异步计数器，外形为双列直插，NC表示

空脚，不接线，它由四个主从JK触发器和一些附加门电路组成，其中一

个触发器构成一位二进制计数器；另三个触发器构成异步五进制计数器。在74LS90计数器电路中，设有专用置“0”端R0（1），R0（2）和置“9”端S9（1）S9（2）。其中前两个为异步清0端，后两个为异步置9端。CP1, CP2。为两个时钟输入端；Q0 ~Q3为计数输出端。当R1=R2=S1=S2=0时，时钟从CP1引入，Q0输出为二进制；从CP2引入，Q3

实验6 计数器实验电路

1实验目的

1.1掌握计数器的工作原理及特性

1.2采用触发器及集成计数器构成任意进制计数器 2实验仪器与元器件 2.1实验仪器

数字电路实验箱、数字万用表、示波器 2.2 芯片

74LS00/74ls04 74LS48 74LS161 共阴数码管 电位器 电阻等其它元件若干 3预习要求

3.1 预习计数器相关内容。 3.2 作出预习报告。 4实验原理

计数器是用来实现计数功能的时序部件,它能够计脉冲数,还可以实现定时、分频、产生节拍脉冲和脉冲序列等。计数器的种类很多，按时钟脉冲输入方式的不同，可以分为同步计数器和异步计数器。按进位体制不同，可以分二进制和非二进制计数器。按计数的增减趋势，可分加法或减法计数器等。目前，无论是TTL还是CMOC集成电路，都有品种齐全的中规模集成计数电路。作为使用者可以借助器件手册提供的功能表和工作波形以及引脚分布图，就能正确地使用这些器件。 4.1异步计数器

异步计数器是指计数脉冲不是直接加到所有触发器的时钟脉冲端。这样，当一个计数脉冲作用后，计数器中某些触发器的状态发生变化，而其它触发器保持原来状态，即计数器中各触发器状态的更新与输入时钟脉冲异步。

在设计模为整数N的异步计

数字电路与逻辑设计实验报告

模323计数器设计实验报告

一、 实验内容

在QuartusII平台上，利用VHDL代码实现学号323计数器的设计，并在三位数码管显示出来。

二、 实验步骤与过程分析 1、

建立工程。

打开Quartus II软件平台，点击File---〉new project wizard建立一个工程xuehao_323,工程所在文件夹名字为xuehao_323,设置顶层实体名称为xuehao_323，点击next设置device，按照实验箱上FPGA的芯片名更改编程芯片的设置。 分析：

选择的硬件平台是Altera EPF10K20TI144_4的FPGA试验箱。

2、 添加VHDL文件。

在所在工程添加文件cnt10.vhd（十进制计数器），cnt_xuehao.vhd（323进制计数器），scan_led3_vhd.vhd（三位数码管显示），exp_cnt_xuehao323_7seg.vhd（数码管显示323三位学号计数器）四个文件。

这里通过老师给出的代码进行修改且理解： cnt10.vhd如下：

1

数字电路与逻辑设计实验报告

分析：

和输出状态需要四位宽，其中输入端口有aclr 清零端，clock时

实验九 计数器的设计

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。

一、 实验仪器及器件

1、 试验箱，万用表，示波器

2、 74LS73, 74LS00，74LS08，74LS20

二、 实验原理

（1）74LS194——移位寄存器

芯片74LS194是一种移位寄存器，具有左移、右移，并行送数、保持和清除五项功能。移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输出，也可以串行输入、串行输出，还可以并行输入、串行输出，串行输入、并行输出。

Cr S1 S0 工作状态 0 1 1 1 1 X 0 0 1 1 X 0 1 0 1 置零 保持 右移 左移 并行送数 Cr DSD0 D1 D2 D3 DSL G Vcc Q0 Q1 Q2 Q3 CP MB MB

（2）双J-K触发器 74LS73

J Q Q G K Q Q 74LS194 功能表

74LS194 引脚图

74LS73 引脚图

CPR K Vcc CPR J 74LS73 是一种双J-K触发器（下降沿触发），它只有在时钟脉冲的状态发生变化是，发生在时钟脉冲的下降沿。并且只有

实验8 8253定时/计数器实验

一、实验目的

1.了解8253与8086的硬件连接方法。 2.掌握8253的各种方式的编程及其原理。 3.学会Emu8086和Proteus的联合用调。

二、实验要求

安装有Emu8086仿真软件和PROTEUS仿真软件的电脑一台。

三、预习内容

1、8253定时计数器的内部结构和主要性能。

2、8253芯片的各个引脚及其含义如下图3.1所示。

图3.1 8253A定时计数器

D7～D0：双向，8位三态数据线，用以传送数据(计数器的计数值)和控制字 CLK0～CLK2：计数器0、1、2的时钟输入，CE对此脉冲计数 OUT0～OUT2：计数器0、1、2的输出。 GATE0～GATE2：计数器0、1、2的门控输入 /CS：输入，片选信号。 /RD：输入，读信号。 /WR：输出、写信号。

A0，A1：输入，两位地址选择。

8253的内部寄存器地址如下表表3.1所示：

/CS 0 0 0 0 A1 0 0 1 1 A0 0 1 0 1 选中 计数器0 计数器1 计数器2 控制寄存器 表3.1 8253定时计数器的寄存器

3、定时、计数器8253的命令字的初始化。

4、8253的六种工作方式具体参