电子秒表课程设计报告.docx

课程设计(综合实验)报告
2011—2012年度第一学期
名称:数字电路实验
题目:电子秒表设计
院系:电气与电子工程学院
班级:通信XXXX班
学号:XXXXX
学生姓名:XX
指导老师:XX
设计周数:一周
成绩:
日期:2012年1月2日
一、实验目的
学****数字电路中基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数器、译码器显示等单元电路的综合应用。
熟悉555定时器的使用以及相关电路的设计,巩固RS触发器的功能以及特性,熟悉RS触发器的使用和设计。
学****电子秒表的调试方法。
二、实验要求
利用555定时器制作一个频率为50HZ的时钟发生装置。
通过二五十进制计数器制作时钟分频电路,。
通过分频电路,。
利用74LS248和数码显示器接受分频电路输出的计数脉冲,并显示出来。
使用基本RS触发器制作电子秒表的控制开关,实现开始计数,停止并保持计数和清零重新开始计数的功能。
三、总体方案设计
。
整体设计布局框图

555时钟发生模块设计。
利用555定时器实现多谐振荡电路能够完成时钟信号发生器的功能,通过调节电路中电阻电容值使多谐振荡器的输出信号频率为50Hz。为设计方便,取R1=100,R2=100可调电阻,C= (频率为50Hz)的脉冲的多谐振荡器。
分频电路模块。
利用74LS290将输入为50Hz频率的时钟脉冲进行5分频变为10Hz的信号输出,。将555定时器的输出端接入一个74LS290五进制端的时钟输入端,正确连接电路,五进制端最高位输出和RS触发器的输出Q的与非控制输出即所需脉冲。
输出及显示模块
利用3个74LS160分别连接成十进制计数器,——。其中将分频电路输出的所需脉冲接入第一个芯片的时钟输入端,并将第一个芯片的四个对应输出接入相应的数码显示器的相应端,构成秒表的小数部分。第一个芯片的进位输出端再接入第二个芯片的时钟输入端,同第一片芯片,构成电子秒表的个位显示,同理连接第三个芯片,构成电子秒表的十位显示。
控制电路设计。
利用基本RS触发器生成控制电路:S有效时,则Q端输出高电平,控制信号输出到分频电路,实现了“开始计数”;同时Q非端输出的低电平使“清零并准备重新开始计数”无效;R有效时,则时钟信号被屏蔽,电子秒表保持当前数值不变,同时允许“清零并准备重新开始计数”信号输入。先由两个与非门构成基本RS触发器,再引入一对原反变量作为触发器RS端的输入,因为该设计中无需触发器保持状态,这样始终有RS=0,所以便成功避免了出现不定状态情况。在引入一个清零输入,同非Q端与一个与非门相连作为每个74LS160清零端输入,实现了在开始计数时,清零无效;暂停计数时,允许清零重新计数操作的功能。
。
(1)555定时器
其结构功能如图
555内部结构及引脚图
RST
THR
TRI
OUT
TD
0
X
X
0
导通
1
>2\
>1\
0
导通
1
<2\
>1\
不变
不变
1
<2\
<1\