电子秒表设计数字逻辑课程设计
第一章实验概述
a)实验设计任务
1.1.1 设计任务
1. 设计一个电子秒表,可显示4位数,计时范围0——10分钟
2. 显示精确到0.1秒,对0.01秒进行四舍五入
3. 有暂停、启动、恢复和连续功能,显示板由发光二极管构成2.1 实验目的与设计要求
2.1.1 实验目的
1. 学习数字电路基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器、计数
器以及译码显示器等单元电路的综合应用;
2. 了解电子秒表的组成与工作原理;
3. 熟悉中规模集成电路的应用;
4. 掌握电子秒表的设计、调试以及故障排除方法;
5. 培养书写综合实验报告的能力。
2.1.2 设计要求
1. 根据设计任务要求,综合运用数字电子技术课程中所学到的理论
知识与实践技能独立完成设计课题。
2. 根据课题查阅书籍,独立思考,深入研究课程设计中遇到的问
题,培养自己分析、解决问题的能力。
3. 根据设计要求,从选择设计方案开始,首先按单元电路进行
设计,选择合适的元器件,最后画出总的电路图。
4. 学会电子电路的连线安装和调试技能,最终实现任务要求的全部功能;电路布局合理,走线清楚,工作可靠。
5. 写出完整的实验报告,调试中出现的异常现象的分析与讨论。
第二章电子秒表的设计过程
2.1 电路的设计与元件的选择
2.1.1 总体方案的设计
图 2.1
电子秒表一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成。
其中振荡器和分频器组成标准秒信号发生器,由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。
信号送入计数器,累计结果以分、秒、分秒的数字显示出来,分、分秒由十进制计数器构成,秒由六十进制计数器构成。
其原理框图(如图2.1)
2.1.2 所需元件的选择
1. 二输入与门、二输入与非门、二输入或门、反相器
2. 多谐振荡器:f=100Hz(集成555定时器的应用)(如图 2.2)
振荡周期T=0.7(R1+2R2)C,调节滑动变阻R2可输出不同的频率的脉冲信号;此振荡器在电路中是为分频器和四舍五入电路提供脉冲信号。
图2.2
3. 8421编码十进制加法计数器74160 (如图2.3)
图2.3
四个十进制加法计数器74160构成电子秒表的计数单元,分别显示分个位、秒十位、秒个位与0.1秒;经过不同的连接方式,74160能够实现四种不同的逻辑功能如下:
1)清零。
CLR’端为清零端,只要CLR’=0,触发器。