电子电路课程设计题目名称:电子秒表课程设计
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一.设计任务及功能简介
(1)显示分辨率为1s/100,外接系统时钟频率为100KHz。
(2)计时最长时间为1h,六位显示器,显示时间最长为59m59.99s。
系统设置启/停键和复位键。
复位键用来消零,做好计时准备、启/停键是控制秒表起停的功能键
二.设计框原理
三.各单元电路的设计及使用说明
1.启动和停止单元电路
由一个开关控制CP脉冲,从而控制秒表的启动与停止
2.秒脉冲电路
LM555CN定时器构成的多谐振荡器,是一种性能较好的时钟源。
该脉冲电路产生100KHz的脉冲(MULTISIM仿真太慢,调快了频率)
3. 100进制计数器
由两片74ls160级联组成,采用了串行的方式,低位片的进位端RCO接低位片的CLK端。
4. 60进制计数器
60进制计数器采用串行整体置数的方式级联,将电路的59状态译码产生的低电平信号接到两片计数器的同步置数端,当下一个脉冲到来的时候同时把0000置入两片74ls160计数器中,从而得到六十进制计数器。
5.计数与译码显示
十进制加法计数器74LS160构成电子秒表的计数单6.电子秒表总设计图
四.主要芯片介绍
1.74LS00
其真值表及管脚图为:
2.74LS160
74LS160 十进制同步计数器(异步清零)其真值表如下( H:高电平,L:低电平,↑:上升沿,X:任意,D0 ~D3 :A~D 稳态输入电平)
五.总电路的仿真
Inputs 输入 Ouput 输出 A B Y L
L H L H H H L H H
H
L
输入
输出
Cr LD S1 S2 CP A B C D QA QB QC QD L X X X X X X X X L
L
L
L
H L X X ↑ D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3
H H H H ↑ X X X X 计数 H H L X X X X X X 保持 H H
X
L
X
X
X
X
X
保持
在仿真的过程中遇到过很多的问题,比如六十进制计数器计数到五十的时候高位片出现进位等,这些问题的出现是由于对任意进制计数器的组成、上升沿触发还是下降沿触发没理解透彻而导致的细节性问题。
通过对教材的重新学习,现在真正知道了出现这些问题的原因。
计数器的级联有串行并行两种方法,此实验选择串行级联。
六.实验室硬件仿真
由于实验室条件有限,我们实验所需6个屏幕只能通过几个电路箱实现,但是后来发现跨箱会出现数字不规律跳动,因此无法完成实验,而且很多LS160的芯片以及电路箱部有问题,所以导致看似简单的接线电路实际难度可以说是非常大。
七.硬件仿真出现的问题
1.导线断了,或面板插孔有故障。
为解决这个问题,我采用从低位片到高位片逐一连接测试是否正常工作,如出现故障及时调整。
2.LED显示灯有问题,导致有个别位数字跳动时出现差错。
3.实验面板上的输出的脉冲不稳定,导致秒表不能按正常的频率匀速运行。
八.实验总结
通过本次实验,我最大的感触就是实践与理论之间的脱节。
平常数电课上学习各个集成电路的功能,使这次实验很快地运用74LS160实现了要求的功能,但真正仿真、进实验室做还是觉得有些难度。
当然,之前画电路图使也查了些资料,通过看资料书上的电子秒表设计图找到突破口。
总之,还是自己动手能力欠缺。