数电优秀课程设计电子秒表.doc

电子电路课程设计

题目名称： 电子秒表课程设计

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学 号：
专业班级：

一.设计任务及功效介绍
（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功效键
二.设计框原理

秒脉冲发生器
开启停止控制
译码显示器
六十、一百进制计数器数器
和非门
单稳态触发器
开启清零

三．各单元电路设计及使用说明

1.开启和停止单元电路

由一个开关控制CP脉冲，从而控制秒表开启和停止
2.秒脉冲电路

LM555CN定时器组成多谐振荡器，是一个性能很好时钟源。该脉冲电路产生100KHz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，采取了串行方法，低位片进位端RCO接低位片CLK端。
4. 60进制计数器

60进制计数器采取串行整体置数方法级联，将电路59状态译码产生低电平信号接到两片计数器同时置数端，当下一个脉冲到来时候同时把0000置入两片74ls160计数器中，从而得到六十进制计数器。

5.计数和译码显示

十进制加法计数器74LS160组成电子秒表计数单

6.电子秒表总设计图

四．关键芯片介绍
1.74LS00

Inputs输入
Ouput输出
A
B
Y
L
L
H
L
H
H
H
L
H
H
H
L
74LS00功效为四2 输入和非门
其真值表及管脚图为：

2.74LS160
74LS160 十进制同时计数器(异步清零)其真值表以下( H:高电平，L:低电平，↑:上升沿，X:任意，D0 ~D3 :A~D稳态输入电平)
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
数
H
H
L
X
X
X
X
X
X
保持
持
H
H
X
L
X
X
X
X
X
保持
持

五．总电路仿真

在仿真过程中碰到过很多问题，比如六十进制计数器计数到五十时候高位片出现进位等，这些问题出现是因为对任意进制计数器组成、上升沿触发还是下降沿触发没了解透彻而造成细节性问题。经过对教材重新学习，现在真正知道了出现这些问题原因。计数器级联有串行并行两种方法，此试验选择串行级联。
六．试验室硬件仿真
因为试验室条件有限，我们试验所需6个屏幕只能经过多个电路箱实现，不过以后发觉跨箱会出现数字不规律跳动，所以无法完成试验，而且很多LS160芯片和电路箱内部有问题，所以造成看似简单接线电路实际难度能够说是很大。
七．硬件仿真出现问题
1．导线断了，或面板插孔有故障。为处理这个问题，我采取从低位片到高位片逐一连接测试是否正常工作，如出现故障立即调整。
2．LED显示灯有问题，造成有部分位数字跳动时出现差错。
3．试验面板上输出脉冲不稳定，造成秒表不能按正常频率匀速运行。
八．试验总结
经过此次试验，我最大感慨就是实践和理论之间脱节。日常数电课上学习各个集成电路功效，使这次试验很快地利用74LS160实现了要求功效，但真正仿真、进试验室做还是认为有些难度。当然，之前画电路图使也查了些资料，经过看资料书上电子秒表设计图找到突破口。总而言之，还是自己动手能力欠缺。