数字电子技术课程设计(数字秒表)
数字逻辑电路(数电)课程设计_电子秒表_VHDL实现(含完整源代码!!)
电子科技大学UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA数字逻辑设计实验报告实验题目：电子秒表学生姓名：指导老师：一、实验内容利用FPGA设计一个电子秒表，计时范围00.00 ~ 99.00秒，最多连续记录3个成绩，由两键控制。
二、实验要求1、实现计时功能：域值范围为00.00 ~ 99.00秒，分辨率0.01秒，在数码管上显示。
2、两键控制与三次记录：1键实现“开始”、“记录”等功能，2键实现“显示”、“重置”等功能。
系统上电复位后，按下1键“开始”后，开始计时，记录的时间一直显示在数码管上；按下1键“记录第一次”，次按1键“记录第二次”，再按1键“记录第三次”，分别记录三次时间。
其后按下2键“显示第一次”，次按2键“显示第二次”，再按2键“显示第三次”，数码管上分别显示此前三次记录的时间；显示完成后，按2键“重置”，所有数据清零，此时再按1键“开始”重复上述计时功能。
三、设计思路1、整体设计思路先对按键进行去抖操作，以正确的得到按键信息。
同时将按键信息对应到状态机中，状态机中的状态有：理想状态、开始状态、3次记录、3次显示、以及其之间的7次等待状态。
因为需要用数码管显示，故显示的过程中需要对数码管进行片选和段选，因此要用到4输入的多路选择器。
在去抖、计时、显示的过程中，都需要用到分频，从而得到理想频率的时钟信号。
2、分频设计该实验中有3个地方需要用到分频操作，即去抖分频（需得到200HZ时钟）、计时分频（需得到100HZ时钟）和显示分频（需得到25kHZ时钟）。
分频的具体实现很简单，需首先算出系统时钟（50MHZ）和所需始终的频率比T，并定义一个计数变量count，当系统时钟的上升沿每来到一次，count就加1，当count=T时就将其置回1。
这样只要令count=1~T/2时clk=‘0’，count=T/2+1~T时clk=‘1’即可。
数字电子技术课程设计(数字秒表)
（4）555时基电路具有一定的输出功率，最大输出电流达200mA，可直接驱动继电器、小电动机、指示灯及喇叭等负载。
因此，555时基电路可用作：脉冲发生器、方波发生器、单稳态多谐振荡器、双稳态多谐振荡器、自由振荡器、内振荡器、定时电路、延时电路、脉冲调制电路、仪器仪表的各种控制电路及民用电子产品、电子琴、电子玩具等。
无论是进口或国产的时基555集成电路，还是用何种材料封装，其内部电路原理和管脚的功能则是完全一致的。其各管脚功能如下：
①脚接电源地线，即电源的负极；
②脚为低电位触发端，简称低触发端；
③脚为输出端，可将继电器、小电动机及指示灯等负载的一端与它相连，另一端接地或电源的正极；
④脚为低电位复位端；
⑤脚为电压控制端，主要是用来调节比较器的触发电位；
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
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d0
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数
H
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数字电子技术课程设计-数字秒表
数字电子技术课程设计报告课程设计（大作业）报告课程名称：数字电子技术设计题目：数字秒表院系：信息技术学院班级：设计者：学号：指导教师：**设计时间：2015.12.14--2015.12. 18 信息技术学院昆明学院课程设计（大作业）任务书目录一、设计目的 (1)二、设计要求和设计指标 (1)三、设计内容 (1)3.1电子秒表工作原理 (1)3.1.1总体设计 (2)3.1.2 脉冲电路设计 (2)3.1.3总清零控制电路 (6)3.1.4时间计数单元 (6)3.1.5分频电路 (8)3.1.6码驱动及显示单元 (9)3.1.7多功能数字秒表电路的组合 (10)3.2仿真结果与分析 (12)3.2.1 时钟发生器的测试 (12)3.2.2 计数、译码、显示单元的测试 (13)3.2.3 整体测试 (13)3.2.4 电子秒表准确度的测试 (14)四、本设计改进建议 (14)五、总结 (15)六、主要参考文献 (16)一、设计目的1、学习数字电路中基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数、译码显示器等单元电路的综合应用。
2、学习电子秒表的调试方法。
3、秒表由五位七段LED显示器显示，其中一位显示“min”，四位显示“s”，其中显示分辨率为0.01s，计时范围为0～9分59秒99毫秒；具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等功能；控制开关为两个；启动（继续）/暂停计时开关和复位开关。
二、设计要求和设计指标制作一个数字秒表，将单个数字秒表组合设计成可以同时对多人进行计时的多人数字秒表。
电子秒表的工作原理就是不断输出连续脉冲给加法计数器，而加法计数器通过译码器来显示它所记忆的脉冲周期个数。
1.时钟发生器：利用石英震荡555定时器构成的多谐振荡器做时钟源,产生脉冲。
2.记数器：对时钟信号进行记数并进位,百分之一秒和十分之一秒以及个位秒之间10进制,十位秒为六进制; 本设计采用可预置的十进制同步加法计数器74LS90构成电子秒表的计数单元。
数字电路课程设计电子秒表
机械与电子工程学院课程设计报告《数字电子技术》课程设计专业名称：班级：学号：姓名：指导教师：日期：2012.06.121前言秒表应用于我们生活、工作、运动等需要精确计时的方面。
它由刚开始的机械式秒表发展到今天所常用的数字式秒表。
秒表的计时精度越来越高，功能越来越多，构造也日益复杂。
本次数字电路课程设计的电子秒表的要求为：秒表最大计时值为99.99秒；分辨率为0. 1秒；具有启动计时、停止计时、清零等控制功能。
针对上述设计要求，我们先前往校图书馆借阅了大量的数字电路设计方面的书籍，以及一本电子元件方面的工具书，以待查阅各种设计中所需要的元件，并仔细阅读《电子技术基础实验》中实验十四《电子秒表》的设计相关资料。
工作安排方面：我们首先在课程设计的要求下设计出了数字式秒表的整体电路框图，将其分基本RS触发器，单稳态触发器，时钟发生器，计数及译码显示装置四个部分。
其次我们对每个单元电路进行设计分析，对其工作原理进行介绍。
完成了单元电路设计分析之后，进行总电路的拼接与调试，最后对总电路图进行分析，写出最终系统综述。
完成总电路的设计与分析之后，对资料与设计电路进行整理，排版，完成课程设计报告。
目录前言 (2)目录 (3)摘要 (4)关键字 (4)设计要求 (4)正文 (5)第一章系统概述 (5)第二章单元电路设计与分析 (6)一、时钟发生器电路设计 (1)二、计数及译码显示电路设计 (7)三、电子秒表的启动和停止电路设计 (7)四、电子秒表的清零电路设计 (8)第三章总体电路图 (9)参考文献、结束语 (10)主要器件及功能表 (10)收获与体会，存在的问题等 (13)课程设计评阅书 (15)电子秒表摘要第一章：系统概述简单介绍数字式秒表的系统设计思路，画出系统框图，并全面介绍总体工作过程或工作原理。
第二章：根据总功能框图的功能划分，分块设计单元电路，对每个单元路进行设计分析。
第三章：数字式秒表总电路图的给出，以及对系统进行综述。
数字电子技术----电子秒表课程设计
通过以下五个练习熟悉使用multism软件。
1.试利用138译码器产生一组多输出逻辑函数。
2图1-1根据EDA的仿真结果，我了解到三个控制输入端S1,\S2,\S3的状态决定了电路的状态。
当S1=1,\S2=\S3=0时，译码器处于工作状态，否则，译码器被禁止，所有输出端同时出现高电平，而且对应每一组输入代码，只有一个输出端为有效电平，其余输出端为无效电平。
初步掌握了各种元件，控制开关在何处寻找。
2.利用JK触发器构成同步计数器，初态Q3Q2Q1=000.3图1-2通过连接电路及仿真运行，我了解了利用JK触发器构成计数器的原理，同时也了解到触发器的次态仅取决于此时刻输入信号的状态，而其他时刻输入信号的状态对触发器的状态没有影响。
3.555定时器构成的多谐振荡器。
4图1-3通过连接电路及运行仿真，了解到了555定时器构成多谐振荡器产生方波的原理，在实验中我们组成员经过耐心查找，终于在同一示波器中显示输入输出波形。
4．基本放大电路——分压式射极偏置电路5图1-45.实用精密检波放大电路。
图1-5三．通过使用multism软件设计一个能显示1s为最小单位的电子秒表。
1．设计目的：(1)了解计时器主体电路的组成及工作原理;(2)熟悉集成电路及有关电子元器件的使用;(3)学习数字电路中基本555定时器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。
2．设计任务及说明：电子秒表电路是一块独立构成的记时集成电路。
它集成了计数器、、振荡器、译码器和驱动等电路，能够对秒以下时间单位进行精确记时，具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能。
3.功能要求（1）设计一个具有时、分、秒的数字显示计时器（2）具有校时、校分的功能（3）通过开关功能实现清零、暂停等功能的有效转换设计一个可以满足以下要求的简易秒表(1)秒表由5位七段LED显示器显示，其中一位显示“min”,四位显示“s”，其中显示分辩率为0.01 s。
数字电子技术课程设计电子秒表
数字电子技术课程设计报告题目：电子秒表的设计专业：班级：姓名：指导教师：课程设计任务书学生班级：学生姓名：学号：设计名称：电子秒表的设计起止日期：指导教师：周珍艮目录绪论- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - 4第一章、设计要求1.1设计任务及目的- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - -- - -51.2 系统总体框图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - 51.3、设计方案分析- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -6第二章、电路工作原理及相关调试2.1 电路工作原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - 72.1相关调试- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - -- 11第三章、实验总结附录A 电子秒表原理图附录B 相关波形元件清单参考文献绪论随着电子技术的发展，电子技术在各个领域的运用也越来越广泛，渗透到人们日常生活的方方面面，掌握必要的电工电子知识已经成为当代大学生特别是理工类大学生必备的素质之一。
电子秒表是日常生活中比较常见的电子产品，秒表的逻辑结构主要由时基电路、分频器、二一五一十进制异步加法记数器、数据选择器和显示译码器等组成。
整个秒表需有一个清零/ 启动信号和一个停止/保持信号装置，以便秒表能随意停止及启动，计数器的输出全都为BCD码输出，方便显示译码器连接。
数字电路课程设计-电子秒表的设计
目录1.引言1.1设计目的-------------------------------------------------------2 1.2设计内容-------------------------------------------------------2 1.3设计要求-------------------------------------------------------2 2．数字电子秒表设计2.1仪器设备-------------------------------------------------------3 2.2设计原理-------------------------------------------------------32.3电路设计及仿真-------------------------------------------------33.电路的硬件验证--------------------------------------------------104.心得体会---------------------------------------------------------125.参考文献---------------------------------------------------------121.引言1.1设计目的：（1）掌握同步计时器74160、74161的使用方法，并理解其工作原理。
（2）掌握74160、74161进行计数器、分频器的设计方法。
（3）掌握用三态缓冲器74244和74160,74138,7448进行动态显示扫描电路设计的方法。
（4）掌握电子秒表的设计方法。
（5）掌握在EDA系统软件MAX+plusII环境下用FPGA/CPLD进行数字系统设计的方法，掌握该环境下功能仿真、时序仿真、管脚锁定的芯片下载的方法。
（6）掌握用EDA硬件开发系统进行硬件验证的方法。
数电课程设计秒表
数电课程设计秒表一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解秒表的基本工作原理；2. 使学生了解秒表的各个组成部分，如计数器、时钟信号、控制电路等；3. 帮助学生掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法，并能将其应用于秒表设计。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单数字电路的能力；2. 提高学生动手实践能力，能够独立完成秒表的搭建和调试；3. 培养学生团队协作能力，能够在小组内共同分析问题、解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生积极主动探究数字电路的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性；3. 增强学生的创新意识，鼓励他们在设计秒表过程中提出新思路、新方法；4. 培养学生面对困难和挑战时，保持积极的心态，勇于克服困难。
课程性质：本课程为电子技术课程的一部分，旨在让学生通过设计秒表，将所学的数字电路知识应用于实际项目中，提高学生的实践能力和创新能力。
学生特点：学生已经具备一定的数字电路基础知识，具有一定的动手实践能力和团队合作精神，但可能对复杂的电路设计仍感陌生。
教学要求：结合学生特点和课程性质，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养他们解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保每位学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：复习组合逻辑电路和时序逻辑电路的基本原理，强调触发器、计数器等在秒表设计中的应用。
相关教材章节：第二章 组合逻辑电路；第三章 时序逻辑电路。
2. 秒表工作原理及组成部分：讲解秒表的工作原理，分析秒表的各个组成部分及其功能。
相关教材章节：第四章 数字电路应用实例。
3. 秒表电路设计：a. 设计秒表的主体框架，选择合适的计数器、时钟信号等；b. 设计控制电路，实现对秒表的启动、停止、复位等功能；c. 介绍如何将各个部分组合成一个完整的秒表电路。
数电课程设计--数字秒表
数字电子技术课程设计题目：电子秒表的设计专业： 08自动化（1）班学号： ************ *名：***完成日期： 2010.12.30 指导教师：姚杰老师数字电子技术课程设计任务书班级：08自动化一班姓名：谢志平指导教师：姚杰 2010年12月28日教研室主任签字：年月日目录1 引言 (4)2 设计方案及系统框图2.1 设计方案 (5)2.2系统框图 (5)3 单元电路设计3.1 消抖电路 (6)3.2 上电复位电路 (6)3.3 微分电路 (7)3.4 0.1秒脉冲电路 (7)3.5 计数器电路 (8)3.6 译码电路 (9)3.7 七段译码管电路 (10)4总体电路设计4.1各单元电路工作原理 (11)4.2 电路工作原理 (11)5课程设计总结 (13)6参考文献 (14)7电子秒表原理图元器件明细表 (15)8总电路图 (16)1 引言随着电子技术的发展，电子技术在各个领域的运用也越来越广泛。
人们对他的认识也逐步加深，不断完善电子秒表的功能，人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。
电子秒表广泛应用于对运动物体的速度、加速度的测量实验，还可用来验证牛顿第二定律、机械能守恒等物理实验，同时也是用于对时间测量精度要求较高的场合。
数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高、能强，而且容易实现测量的自动化和自能化。
随着集成计数的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛的渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。
电子秒表用微型电池作能源，电子元件测量显示，可精确至千分之一秒，广泛应用于科学研究、体育运动以及国防等方面。
在当今非常注重工作效率的社会环境中，定时器能给我们的工作、生活娱乐带来很大的方便，充分利用定时器，能有效地加强我们的工作效率。
随着电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际。
数字电路课题设计的进行，使我们我们的动手和实际操作能力得到了一定程度的提升，而不是单纯的学习理论。
数字电路课程设计--简易数字秒表
简易数字秒表1. 实验设计指标及要求：1.1课题说明：在体育比赛、时间准确测量等场合通常要求计时精度到1%秒（即10 ms ）甚至更高的计时装置，数字秒表是一种精确的计时仪表，可以担当此任。
本课题的设计任务设计一个以数字方式显示的计时器，即数字秒表。
1.2设计内容：a) 数字秒表需求分析，信号及属性定义；b) 电路原理设计、分析、参数计算，画出电路原理图； c) 电路安装与实验测试。
1.3设计要求：d) 量程99.99 S ，计时精度1%秒，计时结果动态显示，十进制格式；e) 设置启动、清除信号，清除信号使输出结果，使电路复位到初始状态；f) 设置暂停、停止信号，暂停、停止时均保持当前结果，直到清除信号有效时止；1.4总体设计思路：数字秒表由4个部分组成：精确的时钟源、十进制计数器、译码器、七段码或液晶显示电路。
时钟源产生符合精度要求的基准时钟，本设计中取10毫秒即可。
十进制计数器需要4个，分别对应4个十进制位，输出为BCD 码。
若采用七段码显示器则译码器完成BCD 到七段码的译码，由4位显示电路动态显示结果。
综上所述，数字秒表应具有以下结构（如图1所示）：图 12.单元电路设计：2.1分频、进位功能的实现：数字秒表由四部分组成：精确的时钟源，十进制计数器，译码器，七段码显示电路。
本实验设计时钟脉冲源采用电路板上的1000HZ 脉冲，74ls90芯片具有2-5-10进制功能，由5片74ls90芯片构成分频、计数电路，第一片74ls90芯片将直接输入的1000HZ 脉冲源分成100HZ ，后四片74ls90芯片再逐次进行10H 、1HZ 、0.1HZ 的分频工作，与此同时后4片74ls90芯片组成十进制计数器与四个终端显示由七段译码显示器连接以显示电路输出结果。
74ls90功能表：图2 74ls90管脚图表174ls90 BCD 十进制计数时序CPa Q3 Q2 Q1 Q0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 0 0 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 1 1 1 1 0 00 0 1 1 0 0 1 1 0 00 1 0 1 0 1 0 1 0 11KHZ2.2 分频电路如图3：图32.3 计数电路：此电路需要4个十进制计数器，4个计数器由低位到高位连接起来，每一级的输入脉冲是前一级的十分之一，输出则需要正确连接七段码显示电路，其电路如图4。
数电课程设计电子秒表
电子电路课程设计题目名称：电子秒表课程设计姓名：学号：专业班级：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1.74LS00Inputs输入Ouput输出74LS00功能为四2 输入与非门A B Y其真值表及管脚图为：L L HL H HH L HH H L2.74LS16074LS160 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)输入输出Cr LD S1 S2 CP A B C D QA QB QC QDL X X X X X X X X L L L LH L X X↑D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3H 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 保持五．总电路的仿真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。
数电课程设计数字电子秒表设计
1．分频器电路 通常，数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到 0.1Hz 的秒信号输入，需要对
振荡器的输出信号进行分频。图 2.2.1 中的 U1 是一个五进制计数器，对振荡器的输出信 号进行分频。对频率为 50HZ 的时钟脉冲进行五分频，在输出端 QD 取得周期为 0.1S 的矩形脉冲，作为时间计数单元的时钟输入。单元电路 2.2.5 所示。
TH
TR Rd OUT DIS
×
×
0 0 导通
＞
2 V cc
3
＜
2 V cc
3
×
＞ 1 Vcc
3
＞ 1 Vcc
3
＜ 1 Vcc
3
1 0 导通 1 保持 保持 1 1 截止
图 2.2.3 多谐振荡器电路
多谐振荡器如图 2.2.3 所示。当电路刚接通电源时， 由于 C (C1//C2)来不及充电，555
2.2.1 时钟脉冲发生器
555 定时器是模拟 — 数字混合式 集成电路， 利用它可以方便地构成脉冲 产生、整形电路和定时、延时电路。用 555 定时器构成的自激式多谐振荡器， 是一种性能较好的时钟源。 调节电位器 Rp ，使在输出端 3 获得频率为 50HZ 的矩形波信号。 （一） 555 定时器的电路结构及其功能
设计一个数字电子秒表，该秒表具有显示功能和清零、开始计时、停止计时等功能。 设计的要求如下：
1. 以 1 秒为最小单位进行显示； 2. 秒表可显示 0～9 秒的量程； 3. 该秒表具有清零、开始计时、停止计时功能； 4．除了以上功能，个人可根据具体情况进行电路功能扩展。
数电电子秒表课程设计
数电电子秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字电子秒表的基本原理和组成，掌握其工作流程。
2. 使学生掌握数字电子秒表的计数、计时和清零功能，并能运用相关电子元件实现这些功能。
3. 让学生掌握数字电子秒表中各个电子元件的作用，如晶振、计数器、时钟发生器等。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，设计并搭建一个简单的数字电子秒表电路。
2. 培养学生通过编程，实现对数字电子秒表的计数、计时和清零功能的控制。
3. 培养学生运用调试工具，对数字电子秒表电路进行调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 培养学生团队合作精神，学会在团队中共同解决问题，共同进步。
3. 培养学生严谨的科学态度，养成良好的实验操作习惯。
本课程针对高中年级学生，结合电子技术课程内容，注重实践操作和理论知识相结合。
课程性质为实践性较强的设计课程，要求学生在掌握基本原理的基础上，能够运用所学知识，动手设计和搭建数字电子秒表电路。
通过本课程的学习，学生将能够达到上述课程目标，为后续深入学习电子技术打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容紧密围绕课程目标，结合电子技术课程相关章节，组织以下内容：1. 数字电子秒表原理：讲解数字电子秒表的组成、工作原理，涉及晶振、时钟发生器、计数器等关键元件的作用。
2. 电路设计与搭建：学习如何设计数字电子秒表的电路，选择合适的电子元件，并按照电路图进行搭建。
3. 编程与控制：学习编写程序，实现对数字电子秒表的计数、计时和清零功能。
4. 调试与优化：教授学生如何使用调试工具，对搭建的数字电子秒表电路进行调试，找出并解决问题。
具体教学安排如下：1. 第一周：介绍数字电子秒表的原理，讲解相关电子元件的作用，让学生初步了解课程内容。
2. 第二周：详细讲解电路设计与搭建，指导学生动手实践，完成电路搭建。
3. 第三周：教授编程与控制方法，引导学生学习编写程序，实现数字电子秒表的基本功能。
数字秒表
课程设计说明书课程名称：数字电子技术课程设计题目：数字秒表学生姓名：专业：电子信息工程班级：电信07-1班学号：指导教师：日期： 2009 年 1 月 3 日课程设计任务书设计题目：数字秒表主要内容及要求本课题要求设计一个数字秒表，用于短时间测量，适用于田径比赛等竞技场合计时使用。
1．计时范围：0~10分钟2．精度：0.1秒3．误差：±0.05秒4．用一只按钮开关控制三种工作状态，即：清零计时停止进度安排⑴．写出你考虑该问题的基本设计思路，画出一个实现电路功能的大致框图。
⑵．画出框图中的各部分电路，对各部分电路的工作原理应作出说明。
⑶．画出整个设计电路的原理电路图，并简要地说明电路的工作原理。
⑷．图用计算机绘制，设计报告文字通顺，清晰，原理要表达清楚。
⑸. 用仿真软件对电路图进行仿真，说明仿真过程中如何对电路进行调整，对仿真结果加以描述（仿真中没有的元件用近似元件代替）。
⑹．具体格式见本节第二部分。
⑺．评分依据：①设计思路，②单元电路正确与否，③整体电路是否完整，④电路原理说明是否基本正确，⑤报告是否清晰，⑥有无仿真及对仿真过程、仿真结果的必要描述，⑦答辩过程中回答问题是否基本正确。
⑻. 答疑时间：17周周二、四、五下午，18周周一～三下午3：00～5：00。
（如遇特殊情况老师有事，请注意看办公室门上的通知）。
地点:主楼二楼电工实验室。
⑼．答辩时间：18周周四、周五2009年1月6日（第19周周二）前交报告。
总评成绩指导教师学生签名数字秒表一、设计任务与要求设计内容：本课题要求设计一个数字秒表，用于短时间测量，适用于田径比赛等竞技场合计时使用。
技术指标及要求：1．计时范围：0~10分钟2．精度：0.1秒3．误差：±0.05秒4．用一只按钮开关控制三种工作状态，即：二、方案设计与论证计时器可通过加法计数器实现。
要设计一个精度为0.1秒表，计时范围为10分钟的秒表，则需有4个编码式七段显示器，第一个为分钟计时，为十进制加计数器；第二、三个为秒计时，前者为六进制加计数器后者为十进制计数器；最后一个为0.1秒计时。
数字电子技术课程设计(电子秒表)
数字电子技术课程设计报告题目：电子秒表的设计专业：班级：姓名：指导教师：课程设计任务书学生班级：学生姓名：学号：设计名称：电子秒表的设计起止日期：指导教师：周珍艮目录绪论- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 第一章、设计要求1.1设计任务及目的- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - -51.2 系统总体框图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 51.3、设计方案分析- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -6第二章、电路工作原理及相关调试2.1 电路工作原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 72.1相关调试- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- 11第三章、实验总结附录A 电子秒表原理图附录B 相关波形元件清单参考文献绪论随着电子技术的发展，电子技术在各个领域的运用也越来越广泛，渗透到人们日常生活的方方面面，掌握必要的电工电子知识已经成为当代大学生特别是理工类大学生必备的素质之一。
电子秒表是日常生活中比较常见的电子产品，秒表的逻辑结构主要由时基电路、分频器、二一五一十进制异步加法记数器、数据选择器和显示译码器等组成。
整个秒表需有一个清零/ 启动信号和一个停止/保持信号装置，以便秒表能随意停止及启动，计数器的输出全都为BCD码输出，方便显示译码器连接。
数电课程设计电子秒表
数电课程设计电子秒表一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字电路基础知识，掌握电子秒表的基本原理和设计方法。
2. 使学生掌握二进制计数器、触发器等数字电路元件的工作原理与应用。
3. 让学生掌握时钟信号的产生与分频技术，并能运用到电子秒表的制作中。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力，能独立设计简单的电子秒表电路。
2. 提高学生的动手实践能力，学会使用面包板进行电路搭建、调试和故障排查。
3. 培养学生团队协作能力，学会与他人共同分析问题、探讨解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学习热情，形成主动探索、积极进取的学习态度。
2. 培养学生的创新意识，鼓励学生在设计过程中提出新思路、新方法。
3. 培养学生严谨的学术态度，注重实验数据的真实性，遵循实验操作规程，确保实验安全。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论联系实际，培养学生动手能力和创新能力。
2. 学生特点：学生已具备一定的数字电路基础知识，对电子制作感兴趣，但实践经验不足。
3. 教学要求：结合课本知识，注重实践操作，引导学生学会分析问题、解决问题，培养学生的团队合作意识。
1. 理解并掌握电子秒表的基本原理和设计方法。
2. 独立搭建并调试简单的电子秒表电路。
3. 提高团队协作能力和创新能力，形成严谨的学术态度。
二、教学内容1. 理论知识：- 数字电路基础知识回顾，包括逻辑门、触发器、计数器等基本元件。
- 电子秒表的原理及设计方法，重点讲解时钟信号的产生与分频技术。
- 教材章节：第二章“数字电路基础”，第三章“时序逻辑电路”，第四章“脉冲电路”。
2. 实践操作：- 电子秒表的电路设计，包括选择合适的计数器、触发器等元件。
- 电路搭建与调试，学会使用面包板进行电路连接，观察并分析电路运行情况。
- 故障排查与优化，针对电路中可能出现的问题进行调试和改进。
数字电路课程设计--简易数字秒表
简易数字秒表1. 实验设计指标及要求：1.1课题说明：在体育比赛、时间准确测量等场合通常要求计时精度到1%秒（即10 ms ）甚至更高的计时装置，数字秒表是一种精确的计时仪表，可以担当此任。
本课题的设计任务设计一个以数字方式显示的计时器，即数字秒表。
1.2设计内容：a) 数字秒表需求分析，信号及属性定义；b) 电路原理设计、分析、参数计算，画出电路原理图； c) 电路安装与实验测试。
1.3设计要求：d) 量程99.99 S ，计时精度1%秒，计时结果动态显示，十进制格式；e) 设置启动、清除信号，清除信号使输出结果，使电路复位到初始状态；f) 设置暂停、停止信号，暂停、停止时均保持当前结果，直到清除信号有效时止；1.4总体设计思路：数字秒表由4个部分组成：精确的时钟源、十进制计数器、译码器、七段码或液晶显示电路。
时钟源产生符合精度要求的基准时钟，本设计中取10毫秒即可。
十进制计数器需要4个，分别对应4个十进制位，输出为BCD 码。
若采用七段码显示器则译码器完成BCD 到七段码的译码，由4位显示电路动态显示结果。
综上所述，数字秒表应具有以下结构（如图1所示）：图 12.单元电路设计：2.1分频、进位功能的实现：数字秒表由四部分组成：精确的时钟源，十进制计数器，译码器，七段码显示电路。
本实验设计时钟脉冲源采用电路板上的1000HZ 脉冲，74ls90芯片具有2-5-10进制功能，由5片74ls90芯片构成分频、计数电路，第一片74ls90芯片将直接输入的1000HZ 脉冲源分成100HZ ，后四片74ls90芯片再逐次进行10H 、1HZ 、0.1HZ 的分频工作，与此同时后4片74ls90芯片组成十进制计数器与四个终端显示由七段译码显示器连接以显示电路输出结果。
74ls90功能表：图2 74ls90管脚图表174ls90 BCD 十进制计数时序CPa Q3 Q2 Q1 Q0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 0 0 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 1 1 1 1 0 00 0 1 1 0 0 1 1 0 00 1 0 1 0 1 0 1 0 11KHZ2.2 分频电路如图3：图32.3 计数电路：此电路需要4个十进制计数器，4个计数器由低位到高位连接起来，每一级的输入脉冲是前一级的十分之一，输出则需要正确连接七段码显示电路，其电路如图4。
数电课程设计数字电子秒表设计
S2 断开秒表应清为 00�S2 接通(S1 闭合)�秒表应开始计数。
输入
清0 R0(1)、R0(2)
1
1
0
×
×
0
置9
S9(1)、S9(2)
0
×
×
0
1
1
0× ×0
0× ×0
输出
时钟 CP1 CP2 ××
4. 参考文献.............................................................................8 5. 设计心得.............................................................................8
图 2.1.1 电子秒表电路图
2.2 电路分析
图 2.1.1 是电子秒表完全的电路图�按功能可以分成四个单元电路进行分析�由时 钟脉冲发生器、计算器、译码器和数码管组成。其原理方框图如图 2.2.1 所示。
图 2.2.1 原理方框图
2.2.1 时钟脉冲发生器
555 定时器是模拟 — 数字混合式 集成电路�利用它可以方便地构成脉冲
2. 电路分析.............................................................................2 2.1 设计电路图......................................................................2 2.2 电路分析..........................................................................3 2.2.1 时钟脉冲发生器................................................................3 2.2.2 计数器............................................................................5 2.2.3 译码器..............................................Байду номын сангаас.............................6 2.2.4 数码管............................................................................7
数电课设秒表.
沈阳工程学院课程设计设计题目：秒表系别自动化学院班级学生姓名学号指导教师曲延华/秦宏职称讲师/副教授起止日期： 2014年 6月30日起——至2014年7月4日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：秒表系别自动化学院班级学生姓名学号指导教师曲延华/秦宏职称讲师/副教授课程设计进行地点： F座任务下达时间： 2014年 6 月 18日起止日期：2014年 6月30日起——至 2014年 7月4日止教研室主任曲延华2014年 6 月11日批准秒表设计1 设计主要内容及要求1.1 设计目的（1）掌握秒表的构成、原理与设计方法；（2）熟悉集成电路的使用方法。
1.2基本要求：（1）能进行分、秒、0.1秒、0.01秒计时，有独立的时间显示电路；（2）显示完毕后清零并发出响声。
1.3发挥部分：（1）预置定时报警（例如1分钟跑等项目）（2）其他。
2 设计过程及论文的基本要求2.1 设计过程的基本要求（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选1个方向：（2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、印刷电路板图各一份；（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需在规定时间内在单独在网络教学平台上交。
2.2 课程设计论文的基本要求（1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。
项目齐全、不许涂改。
图纸为A3，附录中的大图可以手绘，所有插图不允许复印。
（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计算（重要）、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（逻辑电路图与印刷电路板图）。
3 时间进度安排顺序阶段日期计划完成内容备注1 2014.6.30 学生根据任务书做出原始框图并画出初步逻辑电路图点名2 2014.7.1 检查框图及初步逻辑图完成情况，检查及纠正错误打分3 2014.7.2 检查及改正逻辑图，并用EDA软件仿真逻辑图打分4 2014.7.3 讲解印刷电路板图绘制及报告书写，仿真各部分电路波形打分5 2014.7.4 报告书写，答辩，收报告打分2014-06-18沈阳工程学院数字电子技术课程设计成绩评定表系（部）：自动化学院班级：学生姓名：指导教师评审意见评价内容具体要求权重评分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。