电子秒表电路实验报告1
数字秒表实验报告
数字秒表一、实验目的1、理解计时器的原理与Verilog/VHDL的编程方法；2、掌握多模块设计及层次设计的方法。
二、实验原理秒计时器是由计数器和译码器、显示器组成，其核心是计数器与译码器。
60秒计时器可由二个计数器分别完成：个位为十进制计数器，十位为6进制计数。
个位计数器的计数信号由实验开发板上主频20MHZ分频产生的1Hz 时钟信号提供■十位计数器的计数信号由个位的进位信号提供。
然后由译码器对计数结果进行译码，送LED数码管进行显示。
Clr为清零，se t为开始。
三、源程序十进制计数器：module CNT10(clr,elk,ena t q,cout)； input clr,elk,ena；output[3：0: q；output cout；reg[3：0' q；reg cout；always ©(posedge elk or posedge clr) beginif(clr)begin q=4r bOOOO:cout=0:endelse if(ena)if(q==4f bl001)begin q=4F bOOOO；cout=l；endelsebegin q=q+l；cout=0；endendendmodule六进制计数器:module CNT6(clr,elk,ena,q,cout)；input clr,elk,ena； output[3:0. q； output cout；reg[3：0； q；reg cout；always ©(posedge elk or posedge clr) begin if(clr)begin q=4r bOOOO；cout=0；end else if(ena) if(q=4'b0101)begin q=4F bOOOO;cout=l:end elsebegin q=q+l:cout=0；endendendmodule分频器：module FPQ(clkO,clkl):input clkO；output clkl；reg 126：0] QI；reg clkl；always®(posedge clkO) if(Ql<9999999)Ql<二Ql+1；elsebegin Ql<=0； clkl<="clkl；endendmodule四、 实验任务1、 采用层次设计的方法，设计一个包括顶层及底层模块的60秒计时器，底 层模块用VeHlog/VHDL 设计（或者选用原理图输入法中宏功能元件），顶层用 原理图设计◊2、 秒计时盧应当具有系统复位功能；五、 实验步骤1、 新建工程，注意工程名与顶层文件一致，顶层文件是最终形成的图形文件。
电子科技大学电子技术综合实验秒表实验报告
电⼦科技⼤学电⼦技术综合实验秒表实验报告现代电⼦技术综合实验电⼦秒表设计学⽣姓名：xxx学号：xxxxxxxxx指导⽼师：刘曦学院：xxxxxxxx提交时间：2015年5⽉摘要本⽂介绍了使⽤VHDL开发FPGA的⼀般流程，重点介绍了电⼦秒表的设计。
该设计以VHDL作为硬件开发语⾔，以ISE作为软件开发平台，准确地实现了秒表计数、清零、暂停等功能，并使⽤ModelSim仿真软件对VHDL程序实现了仿真，完成了综合布局布线，最终将程序下载到芯⽚Spartan-3A，测试结果良好。
关键字：FPGA VHDL ISE ModelSim 电⼦秒表⽬录第⼀章引⾔————————————————————————————4 第⼆章基于FPGA的VHDL设计流程——————————————————42.1 时间的概念及计时⽅法————————————————————42.2 VHDL语⾔简介———————————————————————42.2.1 VHDL语⾔特点————————————————————-42.2.2 VHDL语⾔优势————————————————————-62.3 FPGA简介—————————————————————————62.3.1 FPGA的主要特点———————————————————-62.3.2 FPGA的开发流程————————————————————6 第三章电⼦秒表的软件开发环境———————————————————63.1 ModelSim简介————————————————————————73.1.1 ModelSim的特点————————————————————-73.2 ISE简介——————————————————————————-7 第四章电⼦秒表的设计与实现————————————————————-74.1 实验任务——————————————————————————94.2 实验条件——————————————————————————94.3 系统需求和解决⽅案—————————————————————94.4 各模块的实现————————————————————————94.4.1 分频器————————————————————————104.4.1.1 分频得到1KHz的时钟信号—————————————104.4.1.2 分频得到100Hz的时钟信号————————————104.4.2 输⼊控制电路—————————————————————114.4.2.1 防抖电路————————————————————114.4.2.2 控制电路————————————————————114.4.3 计数模块———————————————————————124.4.3.1 ⼗进制计数器——————————————————124.4.3.2 六进制计数器——————————————————134.4.4 锁存器————————————————————————134.4.5 显⽰模块———————————————————————134.4.5.1 扫描器—————————————————————134.4.5.2 数据选择器———————————————————144.4.5.3 七段译码器———————————————————144.5 分配引脚和下载实现————————————————————-144.6 实验结果及仿真——————————————————————-15 第五章结论———————————————————————————155.1 实验结论—————————————————————————155.2 ⼼得体会—————————————————————————15参考⽂献———————————————————————————16 致谢—————————————————————————————16 附录————————————————————————————17第⼀章引⾔随着现代电⼦科技的发展，各种新型的电⼦产品层出不穷，⽽⾼精度的电⼦秒表作为电⼦产品的⼀部分，在⼈们的⽇常⽣产、⽣活中发挥着极其重要的作⽤。
电子秒表和有源音箱实训报告册
1 数字电子秒表1.1 实训目的掌握基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器、计数器、译码显示等单元电路的综合应用；熟悉数字电子秒表的安装与调试。
1.2元器件清单电子秒表的元件清单如表1.1所示。
表1.1 数字电子秒表原件清单序号元件名称规格数量1LED数码管8位4个2十进制显示译码器CD4026 4片3电阻200 4个4电阻1K 1个5电阻10K 1个6电阻3K 2个7电阻51K 1个8电位器100K 1个9与非门芯片CD4011 1片10施密特触发器CD40106 1片11555芯片—1片12插针—40个13芯片插座16脚4个14芯片插座14脚2个15芯片插座8脚1个16PCB板 1.5mm*5cm*5cm 1个17瓷片电容104 1片18瓷片电容103 1片19瓷片电容510p 1片1.3 数字电子秒表的组成与工作原理数字电子秒表的原理图如图1.1所示。
按功能分为四个单元电路，时钟发生器、计数与译码显示电路、基本RS 触发器和单稳态触发器。
图1.1 数字电子秒表原理图1.3.1 时钟发生器时钟发生器（用555定时器构成的多谐振荡器），其振荡频率的计算公式为：C )R R (.f W 27010+= （1.1）多谐振荡器的振荡频率设计为100Hz ，R 为51KΩ，带入公式1.1得RW 大约为41 KΩ，C 为0.1μF 。
Hz .)(.C )R R (.f W 100101010512417012701630≈⨯⨯⨯⨯+=+=- 调节电位器RW ，使多谐振荡器产生频率为100Hz 的方波信号。
1.3.2 计数与译码显示电路用十进制计数、显示译码器CD4026构成的计数与译码显示电路。
此模块是将时钟发生器产生的100Hz 的时钟脉冲送到CD4026的CP 端最低位开始计数，当低位到达1111111时CR端送一个脉冲给上一位的CP端，上一位开始计一位数，当低位再次到达1111111时CR端再产生一个脉冲给上一位的CP端，以此类推最终状态为99.99秒。
电子秒表实验报告
电子秒表实验报告电子秒表实验报告引言：电子秒表是一种常见的计时工具，广泛应用于实验室、体育比赛和日常生活中。
本实验旨在通过对电子秒表的使用和测量，深入了解其工作原理和准确性。
实验目的：1. 理解电子秒表的工作原理；2. 掌握正确使用电子秒表的方法；3. 比较电子秒表与传统秒表的准确性。
实验材料和方法：1. 实验材料：电子秒表、传统秒表、计时器、待测物体；2. 实验方法：a. 将电子秒表和传统秒表校准至同一起点；b. 使用电子秒表和传统秒表分别计时待测物体的时间；c. 重复多次实验，记录数据并计算平均值；d. 比较电子秒表和传统秒表的准确性。
实验结果与讨论：通过多次实验，我们得到了以下数据：实验次数 | 电子秒表计时（s） | 传统秒表计时（s）---------------------------------------1 | 10.23 | 10.202 | 10.21 | 10.183 | 10.25 | 10.224 | 10.24 | 10.195 | 10.22 | 10.21通过计算平均值，我们可以得到电子秒表的平均计时为10.23秒，传统秒表的平均计时为10.20秒。
可以看出，两者的计时结果非常接近，差距在0.03秒以内。
这个结果表明，电子秒表在准确性方面与传统秒表相当。
其准确性主要依赖于内部的计时装置，通常采用晶体振荡器，其频率非常稳定。
而传统秒表则依赖于人工操作，容易受到人为因素的影响，如反应时间和手动操作的误差。
此外，电子秒表还具有其他优点。
首先，它可以提供更精确的计时结果，小数点后几位的精度可以满足实验的要求。
其次，电子秒表通常具有计时、计数、暂停和复位等功能，更加灵活方便。
最后，电子秒表还可以记录多次计时结果，并进行平均值计算，提高数据的可靠性。
然而，电子秒表也存在一些局限性。
首先，它依赖于电池供电，一旦电池耗尽，计时功能将无法使用。
其次，对于某些特殊实验，如高温、高压环境下的计时，电子秒表可能无法正常工作。
电子秒表实验报告
.目录1绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2秒表的发展趋势 (2)1.3本课题研究容 (3)2研究方案与预期成果 (3)2.1研究方案 (3)2.2预期成果 (3)3设计任务与思想..................................... 错误!未定义书签。
3.1设计任务 ..................................... 错误!未定义书签。
3.2设计目的 ..................................... 错误!未定义书签。
3.3设计总体思想..................................... 错误!未定义书签。
4系统硬件设计 (6)4.1系统硬件设计框图 (6)4.2 LED显示电路..................................... 错误!未定义书签。
4.3时钟分频计数电路 .............................. 错误!未定义书签。
4.4秒脉冲电路.................................... 错误!未定义书签。
4.5 控制开关电路 ................................. 错误!未定义书签。
4.6系统电路图.................................... 错误!未定义书签。
5系统仿真与调试..................................... 错误!未定义书签。
5.1软件平台 ..................................... 错误!未定义书签。
5.2系统仿真 ..................................... 错误!未定义书签。
5.3系统软件调试.................................. 错误!未定义书签。
电子秒表实验报告
电子技术设计性实训报告学号：211002146姓名：邱富烨同组人：夏文彬班级：03班指导老师：林雪健日期：2012.09.07目录一．实训目的---------------------------------------------------3二．设计功能要求---------------------------------------------3 三．电路设计---------------------------------------------------4 （一）电路框图--------------------------------------------4 （二）单元电路分析-------------------------------------4四．设计总图及其工作原理---------------------------------5 （一）工作原理--------------------------------------------5 （二）元件清单--------------------------------------------5五．电路调试--------------------------------------------------6(一) 调试过程--------------------------------------------6（二）故障分析与排除-----------------------------------7六．实训心得---------------------------------------------------8一. 实验目的1. 对芯片74LS160芯片以及555的功能的更形象的认知。
2.增强使用ＥＷＢ软件的能力。
3.进一步提高独立分析问题和解决问题的能力。
4.掌握数字系统的分析和设计方法。
5.对数字集成电路的综合应用有进一步的认识和理解。
数字秒表实验报告---EDA
数字秒表实验报告—EDA项目背景本次实验旨在使用EDA工具设计一个数字秒表电路，通过FPGA开发板进行验证，具体要求如下：1.实现毫秒计时，并可以在数码管上显示当前计时数值。
2.支持开始/暂停、清零等操作。
设计思路本次实验的数字秒表电路由以下模块构成：1.时钟发生器模块：用于产生时钟信号，以驱动计数器进行计数。
2.计数器模块：通过时钟信号进行计数，并将计数结果传递给显示模块。
3.显示模块：将计数结果转换为数码管显示的数码信号，并控制数码管进行显示。
其中，时钟发生器模块和计数器模块都是基础电路模块，在这里不再赘述，下面将着重介绍显示模块的设计。
显示模块设计显示模块主要由控制模块和数码管模块构成。
控制模块根据计数结果和当前时间，控制数码管模块显示相应的数码。
在这里，我们采用的是共阳极的数码管。
具体来说，我们将控制模块分为两个子模块：时分秒计数器和数码显存控制器。
时分秒计数器时分秒计数器通过接收计数器模块的计数结果，将其转换为时分秒，并存储在计数器寄存器中。
计数器寄存器是一个64位的寄存器，由三个16位的子寄存器组成，用于存储时分秒。
当计数器模块的计数结果为0时，时分秒计数器会重置计数器寄存器。
数码显存控制器数码显存控制器由一个6位的数据存储器和一个6位的显示寄存器组成。
当计数器模块进行计数时，显示寄存器中存储的数码信号会根据时分秒计数器的值进行更新。
同时，数码显存控制器也会控制共阳极数码管进行相应的显示操作。
原理图设计根据以上的设计思路，我们可以得到数字秒表电路的原理图如下：原理图原理图EDA设计流程设计环境本次实验使用的是Xilinx ISE Design Suite 14.7，这是一个使用VHDL进行设计的EDA工具。
设计流程1.新建工程并设置工程名、目录、设备等基本信息。
2.添加源文件，包括时钟发生器模块、计数器模块、显示模块，以及顶层模块。
将所有模块综合为一个顶层设计。
3.检查时序约束，以保证电路能够正确运行。
秒表电路的实习报告
《计算机辅助设计实习》课程设计报告题目秒表电路的设计学院班级姓名学号目录一．前言二．内容摘要三．关键字四．技术要求五．方案论证与选择1.1HZ信号脉冲装置NE555定时器2.计数器74LS1603.译码器74LS484.七段数码管（LED）5.2 线－4 线译码器74ls139六．电路图及电路工作原理元件清单七．设计存在的问题及解决八．心得体会前言如今，信息正是一个高度发展的产业，而数字技术是信息的基础，数字技术是目前发展最快的技术领域之一，数字技术在数字集成电路集成度越来越高的情况下，开发数字系统的使用方法和用来实现这些方法的工具已经发生了变化，但大规模集成电路中的基本模块结构仍然需要基本单元电源电路的有关概念，因此用基本逻辑电路来组成大规模或中规模地方法仍然需要我们掌握。
二进制数及二进制代码是数字系统中信息的主要表示形式，与，或，非三种基本逻辑运算是逻辑代数的基础，相应的逻辑门成为数字电路中最基本的元件。
数字电路的输入，输出信号为离散数字信号，电路中电子元器件工作在开关状态。
除此之外，由与，或，非门构成的组合逻辑功能器件编码器，译码器，数字分配器，数字选择器，加法器，比较器以及触发器是常用的器件。
与模拟技术相比，数字技术具有很多优点，这也是数字技术取代模拟技术被广泛使用的原因。
此次课设更是加深了我们对数字技术的理解和认识。
二．内容摘要本设计所实现的数字式秒表是电子设计技术中最基本的设计实验之一。
该数字计数系统的逻辑结构较简单，是由控制电路，1秒脉冲发生器，译码显示电路，计数器构成的。
其中控制电路是由计数器、译码器以及电阻，开关组成的电路部分。
多谐振荡器是由555定时器及其外围电路组成的电路部分产生1秒的脉冲。
三. 关键字计数器，译码器，显示器，555定时器构成的多谐振荡器。
四．技术要求要求：1、电子秒表具有1只按钮，当按钮第一次按下后开始计时，第二次按下后停止计时并保留本次计时时间，第三次按下后电子秒表复位，为下一轮计时做准备。
数字电路-电子秒表实验报告
实验二电子秒表一、实验目的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、译码显示等单元电路的综合应用。
2、掌握电子秒表的调试方法。
二、实验原理图2－1为电子秒表的电原理图。
按功能分成四个单元电路进行分析。
数字电子技术基础课程设计（一）——电子钟数字电子技术基础课程设计电子秒表一．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RS触发器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。
二．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芯片。
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。
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s，计时范围是0—9分59秒99毫秒；2.具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能；3.控制开关为两个：启动（继续）/暂停记时开关和复位开关三．总体方案及原理:电子秒表要求能够对时间进行精确记时并显示出来,因此要有时钟发生器,记数及译码显示,控制等模块,系统框图如下:时钟发生器记数器译码器显示器控制器图1.系统框图其中：(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100HZ的脉冲;(2)记数器：对时钟信号进行记数并进位,毫秒和秒之间10进制,秒和分之间60进制;(3)译码器：对脉冲记数进行译码输出到显示单元中；(4)显示器：采用5片LED显示器把各位的数值显示出来，是秒表最终的输出，有分、秒、和毫秒位；(5)控制器：控制电路是对秒表的工作状态（记时开始/暂停/继续/复位等）进行控制的单元，可由触发器和开关组成。
四．单元电路设计，参数计算和器件选择：1.时钟发生单元时钟发生器可以采用石英晶体震荡产生100HZ时钟信号，也可以用555定时器构成的多谐振荡器，555定时器是一种性能较好的时钟源，切构造简单，采用555定时器构成的多谐振荡器做为电子秒表的输入脉冲源。
电子秒表电路实验报告1
电子技术课程设计报告设计题目：电子秒表院（部）：物理与电子信息学院专业班级：电子信息工程学生姓名:学号:指导教师:摘要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数字式秒表的要求为：显示分辨率为1s/100，外接系统时钟频率为100KHz；计时最长时间为60min，五位显示器，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。
针对上述设计要求，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。
其次安装并学习了数字电路设计中所常用的Multisim仿真软件，在课程设计过程的电路图设计与电路的仿真方面帮助我们发现了设计电路方面的不足与错误之处。
关键字：555定时器十进制计数器六进制计数器多谐振荡器目录1.选题与需求分析 (1)1.1设计任务 (1)1.2 设计任务 (1)1.3设计构思 (1)1.4设计软件 (2)2.电子秒表电路分析 (3)2.1总体分析 (3)2.2电路工作总体框图 (3)3.各部分电路设计 (4)3.1启动与停止电路 (4)3.2时钟脉冲发生和控制信号 (4)3.3 设计十进制加法计数器 (6)3.4 设计六进制加法计数器 (7)3.5 清零电路设计 (8)3.7 总体电路图： (10)4 结束语与心得体会 (12)1.选题与需求分析1.1设计任务电子秒表在生活中可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,同时也适用于对时间测量精度要求较高的场合.测定短时间间隔的仪表。
有机械秒表和电子秒表两类。
机械秒表与机械手表相仿，但具有制动装置，可精确至百分之一秒；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、体育运动及国防等方面在当今非常注重工作效率的社会环境中。
电子秒表设计实验报告
淮阴工学院《数字电子技术》课程实验期末考核2014-2015学年第2学期实验名称：电子秒表电路的设计班级：学号：姓名：学院：电子与电气工程学院专业：自动化系别：自动化指导教师：《数字电子技术》实验指导教师组成绩：2015年07月电子秒表电路的设计一、实验目的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、译码显示等单元电路的综合应用。
2 .学习电子秒表的调试方法。
二、实验原理图11 －1 为电子秒表的电原理图。
按功能分成四个单元电路进行分析。
1.基本RS 触发器图11 －1 中单元I 为用集成与非门构成的基本RS 触发器。
属低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能。
它的一路输出作为单稳态触发器的输入，另一路输出Q 作为与非门5 的输入控制信号。
按动按钮开关K2（接地），则门1 输出＝1 ；门2 输出Q ＝0 ，K2复位后Q 、状态保持不变。
再按动按钮开关K1 , 则Q 由0 变为1 ，门5 开启, 为计数器启动作好准备。
由1 变0 ，送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。
基本RS 触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。
2. 时钟发生器图11 －1 中单元Ⅲ为用555 定时器构成的多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。
调节电位器R W，使在输出端3 获得频率为50HZ 的矩形波信号，当基本RS 触发器Q ＝1 时，门5 开启，此时50HZ 脉冲信号通过门5 作为计数脉冲加于计数器①的计数输入端CP2。
图11-2 单稳态触发器波形图图11－3 74LS90引脚排列3.计数及译码显示二—五—十进制加法计数器74LS90 构成电子秒表的计数单元，如图11 －1 中单元Ⅳ所示。
其中计数器①接成五进制形式，对频率为50HZ 的时钟脉冲进行五分频，在输出端Q D取得周期为0.1S 的矩形脉冲，作为计数器②的时钟输入。
计数器②及计数器③接成8421 码十进制形式，其输出端与实验装置上译码显示单元的相应输入端连接，可显示0.1 ～0.9 秒；1 ～9 秒计时。
实验十五 电子秒表1
实验十五电子秒表一、实验目的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、译码显示等单元电路的综合应用。
2、学习电子秒表的调试方法。
二、实验原理图15-1为电子秒表的电原理图。
按功能分成四个单元电路进行分析。
1、基本RS触发器图15-1中单元I为用集成与非门构成的基本RS触发器。
属低电平触发的触发器，有直接置位、复位的功能。
它的一路输出Q作为单稳态触发器的输入，另一路输出Q作为与非门5的输入控制信号。
按动按钮开关K2(接地)，则门I输出Q＝1；门2输出Q＝0，K2复位后Q、Q状态保持不变。
再按动按钮开关K1，则Q由0变为1，门5开启，为计数器启动后作好准备。
Q由1变0，送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。
基本RS触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。
2、单稳态触发器图15-1中单元Ⅱ为用集成与非门构成的微分型单稳态触发器，图15-2为各点波图。
单稳态触发器的输入触发脉冲信号V i由基本RS触发器Q端提供，输出负脉冲V0通过非门加到计数器的清除端CR。
静态时，门4应处于截止状态，故电阻R必须小于门的关门电阻R off。
定时元件RC 取值不同，输出脉冲宽度也不同。
当触发脉冲宽度小于输出脉冲宽度时，可以省去输入微分电路的R P和C P。
单稳态触发器在电子秒表中的职能是为计数器提供清零信号。
3、时钟发生器图15-1中单元Ⅲ为用555定时构成的多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。
调节电位器RW，使在输出端3获得频率为50Hz的矩形波信号，当基本RS触发器Q ＝1时，门5开启，此时50Hz脉冲信号通过门5作为计数脉冲加于计数器①的计数输入端CP。
14、计数及译码显示二—五—十进制加法计数器74LS196构成电子秒表的计数单元，如图15-1中单元Ⅳ所示。
其中计数①接成五进制形式，对频率为50Hz 的时钟脉冲进行五分频，在输出端Q 3取得周期为0.1S 的矩形脉冲，作为计数器②的时钟输入。
数字电路实验四：电子秒表
2、电子秒表的整体测试
各单元电路测试正常后，按总图把几个单 元电路连接起来，进行电子秒表的总体测试。
要求计时至少2分钟，利用参考时间源测试 其误差。
分析电子秒表误差原因。
4、自主练习 74ls90及74ls92各种进制级联。 例：2——10进制级联；
10——2进制级联； 上次布置的思考题
········
经过5分频,产生频率10HZ，周期0.1 S的计数时钟信号
T TW1 TW 2 TW1 0.7R1 R 2 C TW 2 0.7R2C
实验原理
现代电子技术实验
50HZ
5分频
10HZ
五、总电路图
现代电子技术实验
现代电子技术实验
六、实验内容
1、脉冲源的调测
现代电子技术实验
用示波器观察输出电压波形并测量其频率，调节 RW，使输出矩形波频率为50Hz，画出其波形。
产生清零信号单稳态电路来自实验原理 2、停止电路
Q=0
Q=1
现代电子技术实验
时钟信号
C
与
非 门 计数脉冲
若停止键按下， Q将变为0。
实验原理
停止电路
Q=01
Q=01
现代电子技术实验
时钟信号
C
与
非 门 无计数脉冲
停止键按下， Q=C变为0。
实验原理
现代电子技术实验
3、脉冲源电路
产生频率为50HZ，周期0.02 S的信号
2 、按下启动键开始清零计时，按 下停止键，停止。
三、实验框图
电子秒表的组成框图
现代电子技术实验
四、实验原理
Q=1
Q=0
现代电子技术实验
1、启动电路
R-S触发器
电子技术综合实验报告-秒表
流 交 习 学 供 仅
程序 1）分频程序
module fenpin100Hz(clk,hz,hz_1k); input clk; output reg [3:0]hz;
output reg [15:0]hz_1k;
if(hz_1k==47999) hz_1k<=0; else hz_1k<=hz_1k+1;
always @(negedge hz_1k[16]) if(hz==9)
hz<=0; else
结果用 8 只数码管显示；有两个按钮开关，一个按钮使秒表复位，
另一个按钮控制秒表的启动/暂停。
下图显示了该跑表前面板的基本排布构想。
Stopwatch
POWER
RESET
RUN/STOP
（五）实验内容：Verilog 的语法，建模，设计时间测量的方法：
使用 现在时间测量一般采用数字计器来进行
(六) 实验原理
module jishu_jinwei(hz,rst,stop,n_1,n_2,n_3,n_4,n_5,n_6); input hz; input stop; input rst; output reg [3:0]n_1,n_2,n_3,n_4,n_5,n_6;
wire [3:0]cnt_1,cnt_2,cnt_3,cnt_4,cnt_5,cnt_6; *//Jinwei U2、U3、U5、U9 是十进制位，jinwei_6 U4、U6 是六进制位//*
input [3:0]num; output reg [6:0]led; 译码仿真图
用
使
பைடு நூலகம்
电子秒表的设计实验报告
电子秒表的设计实验报告
《电子秒表的设计实验报告》
摘要：本实验旨在设计一款简单易用的电子秒表，通过实验验证其准确性和稳定性。
实验结果表明，所设计的电子秒表具有较高的准确性和稳定性，能够满足实际使用需求。
引言：电子秒表是一种用于测量时间的工具，广泛应用于实验室、体育比赛和工业生产等领域。
设计一款准确可靠的电子秒表对于提高工作效率和数据准确性具有重要意义。
因此，本实验旨在设计一款简单易用的电子秒表，并通过实验验证其性能。
实验方法：首先，我们选取了一款常用的电子元件，包括计时电路、显示屏和按键等。
然后，我们根据设计要求，进行了电路连接和程序编写。
接着，我们对设计的电子秒表进行了一系列的实验，包括准确性测试、稳定性测试和耐用性测试等。
实验结果：经过实验验证，我们设计的电子秒表具有较高的准确性和稳定性。
在准确性测试中，我们对比了设计的电子秒表与标准秒表的计时结果，发现两者基本一致。
在稳定性测试中，我们对设计的电子秒表进行了长时间计时，结果显示其计时稳定性良好。
在耐用性测试中，我们对设计的电子秒表进行了反复按键操作，发现其按键灵敏度和耐用性均符合设计要求。
结论：通过本实验，我们成功设计了一款简单易用的电子秒表，并验证了其准确性和稳定性。
该电子秒表具有较高的性能表现，能够满足实际使用需求。
未来，我们将进一步改进设计，提高电子秒表的功能和性能，以满足更广泛的应用需求。
致谢：感谢实验室的老师和同学们对本实验的支持和帮助，感谢他们的耐心指导和建设性意见。
同时，也感谢所有参与本实验的人员，他们的辛勤劳动为本实验的顺利进行提供了保障。
电子秒表的设计实验报告
电子秒表的设计实验报告电子秒表的设计实验报告一、引言在现代科技高度发达的社会中，电子秒表作为一种常见的计时工具，被广泛应用于各个领域。
本次实验旨在设计一个简单且实用的电子秒表，通过实际操作和数据分析，探索电子秒表的原理和功能。
二、实验目的1. 了解电子秒表的基本原理和结构；2. 掌握电子秒表的设计方法和实验操作；3. 分析电子秒表的精度和稳定性。
三、实验材料与方法1. 实验材料：电子元件、电路板、电源、计算机等；2. 实验方法：a. 按照电子秒表的设计要求，搭建电路；b. 连接电源，启动电子秒表；c. 进行计时实验，记录数据；d. 分析实验结果。
四、实验步骤1. 设计电路图：根据电子秒表的功能需求，设计电路图，并确保电路的稳定性和可靠性。
2. 搭建电路：根据电路图，将电子元件连接到电路板上，并进行焊接。
3. 连接电源：将电路板与电源连接，确保电子秒表正常工作。
4. 启动电子秒表：按下启动按钮，开始计时。
5. 进行计时实验：使用标准计时器，同时启动电子秒表和标准计时器，进行时间对比。
6. 记录数据：记录电子秒表和标准计时器的计时结果，并计算误差。
7. 分析实验结果：比较电子秒表和标准计时器的计时精度和稳定性，分析实验结果的可靠性。
五、实验结果与分析通过多次实验，记录了电子秒表和标准计时器的计时结果，并计算了误差。
实验结果显示，电子秒表的计时误差较小，精度和稳定性较高，能够满足实际使用的需求。
然而，由于实验条件的限制，电子秒表的计时精度仍有进一步提高的空间。
六、实验总结本次实验成功设计了一个简单实用的电子秒表，并通过实验验证了其计时精度和稳定性。
电子秒表作为一种常见的计时工具，在科学研究、体育竞技等领域具有广泛的应用前景。
然而，电子秒表的设计和制造仍需不断改进，以提高其计时精度和稳定性。
七、改进方向1. 优化电路设计：通过改进电路结构和选用更好的电子元件，提高电子秒表的计时精度和稳定性。
2. 加强测试和校准：定期对电子秒表进行测试和校准，确保其计时结果的准确性。
单片机秒表实验报告
单片机秒表实验报告单片机秒表实验报告引言在现代科技快速发展的时代背景下，单片机作为一种重要的电子元器件，被广泛应用于各个领域。
秒表作为测量时间的工具，在运动、实验、比赛等场景中起到了至关重要的作用。
本实验旨在通过使用单片机设计和制作一个简单的秒表，探索单片机在时间测量方面的应用。
实验原理秒表的原理基于计时器的工作原理。
计时器通过内部的计数器来记录时间，当计数器达到设定值时，会触发中断，从而实现时间的测量和显示。
在本实验中，我们使用8051系列单片机，通过编程设置计数器的初始值和中断触发条件，实现秒表的功能。
实验步骤1. 硬件设计首先，我们需要准备一个适当的电路板，用于连接单片机、显示器和按键等元件。
在电路板上，我们将单片机与显示器和按键进行连接，以实现数据的输入和输出。
同时，我们需要添加一个晶振电路，以提供单片机的时钟信号。
2. 软件设计在软件设计方面，我们需要使用汇编语言或C语言来编写单片机的程序。
程序的主要功能包括初始化、计时、显示和中断处理等。
在初始化阶段，我们需要设置计数器的初始值和中断触发条件。
在计时阶段，我们需要不断地读取计数器的值，并将其转换为秒、分、时等形式进行显示。
同时，我们还需要编写中断处理函数，以响应中断并更新计时器的值。
3. 实验验证在完成硬件和软件设计后，我们可以进行实验验证。
首先，我们将电路板连接到电源，并确保电路正常工作。
然后，我们可以通过按下按键来启动和停止秒表。
在启动状态下，秒表会不断地更新显示，并实时计算经过的时间。
在停止状态下，秒表会保持显示当前的时间。
实验结果经过实验验证，我们成功地设计和制作了一个简单的秒表。
秒表能够准确地测量时间，并将其以易于理解的形式进行显示。
同时，秒表还具备启动和停止功能，方便用户根据需要进行时间测量。
实验总结通过本次实验，我们深入了解了单片机在时间测量方面的应用。
通过合理的硬件设计和编程，我们成功地实现了一个简单而实用的秒表。
在实验过程中，我们不仅学习了单片机的工作原理和编程技巧，还培养了动手实践和解决问题的能力。
电子秒表实验报告
综合性实验——电子秒表
一、实验目的
1、掌握电子系统的启动与停止单元电路的构成
2、掌握时钟信号的产生、计数、译码及显示电路的工作原理及电路组成方法
3、掌握不同类型芯片间接口电路的应用
4、掌握电子系统的调试与性能测试
二、实验仪器
1、双踪示波器、函数信号发生器、直流电源、IC测试仪、万用电表、数字电路实验箱
2、共阴LED、CD4511、555定时器、74LS74、74LS90、74LS00、电阻、电容、电位器
三、设计原理
1、基本RS触发器启动和停止秒表的工作
2、单稳态触发器为计数器提供清零信号
3、555定时器构成多谐振荡器，作为时钟源
4、加法计数器构成电子秒表的技术单元
5、译码显示电路显示出电子秒表的内容
四、实验步骤
1、按图连接电子秒表接线
2、复位电路调试
3、时钟信号电路调试
4、计数电路调试
5、译码及显示电路调试
五、设计过程
弄清此次实验基本目的及所需实验仪器→了解电子秒表基本工作原理→预测此次实验的现象和觉果→画出电路图→实验仿真→误差与故障分析→实验收获与体会
二、电路图和仿真图。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电子技术课程设计报告设计题目：电子秒表院（部）：物理与电子信息学院专业班级：电子信息工程学生姓名:学号:指导教师:摘要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数字式秒表的要求为：显示分辨率为1s/100，外接系统时钟频率为100KHz；计时最长时间为60min，五位显示器，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。
针对上述设计要求，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。
其次安装并学习了数字电路设计中所常用的Multisim仿真软件，在课程设计过程的电路图设计与电路的仿真方面帮助我们发现了设计电路方面的不足与错误之处。
关键字：555定时器十进制计数器六进制计数器多谐振荡器目录1.选题与需求分析 (1)1.1设计任务 (1)1.2 设计任务 (1)1.3设计构思 (1)1.4设计软件 (2)2.电子秒表电路分析 (3)2.1总体分析 (3)2.2电路工作总体框图 (3)3.各部分电路设计 (4)3.1启动与停止电路 (4)3.2时钟脉冲发生和控制信号 (4)3.3 设计十进制加法计数器 (6)3.4 设计六进制加法计数器 (7)3.5 清零电路设计 (8)3.7 总体电路图： (10)4 结束语与心得体会 (12)1.选题与需求分析1.1设计任务电子秒表在生活中可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,同时也适用于对时间测量精度要求较高的场合.测定短时间间隔的仪表。
有机械秒表和电子秒表两类。
机械秒表与机械手表相仿，但具有制动装置，可精确至百分之一秒；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、生活以及娱乐带来很大的方便，充分利用定时器，能有效的加强我们的工作效率。
数字电子秒表是利用数字电子技术把模拟信号转换成数字信号来完成的，具有直观、准确性高的特点。
1.2 设计任务1、秒表由六位七段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0～59分59秒99毫秒；2、具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等功能；3、控制开关为两个；启动（继续）/暂停计时开关和复位开关。
1.3设计构思电子秒表需要一个脉冲产生电路，可以由LM555芯片实现，同时需要2个六进制和4个十进制的加法计数器，构成两位毫秒显示、两位秒数显示和两位分钟显示，由74LS160芯片实现。
同时由于有六进制电路，所以需要与非门。
同时需要六个译码显示数码管显示数字。
1.4设计软件Multisim是一款著名的电子设计自动化软件，与NI Ultiboard同属美国国家仪器公司的电路设计软件套件。
是入选伯克利加大SPICE项目中为数不多的几款软件之一。
Multisim在学术界以及产业界被广泛地应用于电路教学、电路图设计以及SPICE模拟。
Multisim是以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
我们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样我们无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
此次课程设计采用此软件进行设计和仿真。
2.电子秒表电路分析2.1总体分析该电路需要2个六进制和4个十进制的加法计数器，一个555定时器组成的多谐振荡器。
由555多谐振荡器产生100Hz的时钟脉冲作为脉冲源（即0.01s 为周期），通过与启动停止电路的作为信号源输入至第一个十进制计数器即0.01s位的计数器。
然后进位至0.1s位的十进制加计数器，以此类推逐个进位。
以此实现显示分辨率为1s／100，计时最长时间为60min，六位显示器，显示时间最长为59m59.99s，最后通过6个译码七段显示LED数码管输出。
2.2电路工作总体框图电子秒表电路主要由以下几部分构成，如图2.2 所示，有启动停止电路，脉冲电路，十进制计数电路，六进制计数电路，清零电路，译码显示电路。
图2.2 电子秒表电路框图3.电子秒表各部分电路设计3.1启动与停止电路图3.1 启动与停止电路当开关断开时，使LM555计时器无法向第一个74LS160芯片传递脉冲信号，从而使整个计数电路处于暂停状态；当开关闭合时，LM555计时器向第一个74LS160芯片传递脉冲信号，开始计数，使计时器处于启动状态。
因此这个开关为“启动/暂停”按键。
3.2时钟脉冲发生和控制信号由集成电路定时器555与RC 组成的多谐振荡器产生矩形脉冲：暂稳状态的脉冲宽度1t p ，即C U 从CC U 31充电上升到CC U 32所需的时间：()()CR R L C R R t p *7.02n **21211+≈+≈脉冲宽度2t p ，即C U 从CC U 32放电下降到C C U 31所需的时间：CR L C R t p *7.02n **222≈≈振荡周期：()CR R t t T p p *27.02121+=+=因此，令Ω=K R 41,Ω=K R 52输出频率为100Hz 即T=0.01s ，则可求出C=1.02μF 。
得下图3.2中100Hz 的555定时器构成的多谐振荡器：图3.2 555定时器构成的多谐振荡器根据图3.2，计算得，从3脚(OUT)可输出100Hz 的脉冲信号。
3.3 设计十进制加法计数器图3.3.1 74LS160芯片引脚图如图3.3.1，A 、B 、C 、D 为数据输入端，当LOAD=0，在CLK 上升沿到来后，ABCD 则直入触发器；GND 为接地端；VCC 为接高电平端；ENT 为计数使能端，ENP 为计数使能端，都为高电平有效；LOAD 为置数控制端，低电平有效；CLR 为异步清零端，低电平有效，无论其他输入端是何状态，都使片内所有触发器状态置0；CLK 为计数脉冲输入端；QA 、QB 、QC 、QD 为计数输出；RCO 为进位输出端。
当1====ENT ENP LOAD CLR 时，74LS160处于计数状态,电路从0000状态开始，连续输入10个计数脉冲后，电路将从1001状态返回到0000状态，RCO 端从高电平跳变至低电平。
可以利用RCO 端输出的电平下降沿作为进位输出信号。
级联到秒十位和分十位的74LS160芯片上。
如下图3.3.2：图 3.3.2 异步8421码十进制加法计数器3.4 设计六进制加法计数器使用74LS160D 芯片实现六进制加法计数器：74LS160D 从0000状态开始计数，当输入第6个CP 脉冲（上升沿）时，输出0101=A B C D Q Q Q Q ，此时0==C A Q Q CLR ，反馈给端CLR 一个清零信号，立即使AB C D Q Q Q Q 返回0000状态，接着,CLR 端的清零信号也随之消失，74160重新从0000状态开始新的计数周期。
电路如图3.3所示，图 3.3 六进制加法计数器3.5 清零电路设计CLR全部都接在了一块，通过一个开关和+5V 六个74LS160芯片的清零端电源连接，当开关断开时即所有清零端都接上了低电平，所有计数器将会清零；当开关闭合即接高电平时，所有计数器正常工作。
如图3.5:图3.5清零电路3.6译码显示电路图3.6 译码显示电路如图3.6，译码显示电路由6个七段式数码管组成，每一个和74LS160芯片输出端连接，通过译码显示0~9数字。
3.7 总体电路图：图3.7 电子秒表电路图电路通过555多谐振荡器产生的100Hz时钟脉冲经过启动与暂停开关输入到第一个计数器即0.01s位的74LS160十进制计数器使其进行频率为100Hz的十进制加法运算。
并进位至下一位0.1s位的十进制加法计数器，频率缩减为10Hz。
以此类推依次进位至最高位，并以5个LED数码管将计数器输出的信号显示出来。
当“启动/停止”开关处于低电平时计数器处于保持状态，即暂停；当开关处于高电平时，计数器继续正常工作。
而清零开关为低电平时，所有计数器清零；处于高电平时所有计数器可正常工作。
4 结束语与心得体会经过这次的数字电子秒表课程设计后，我从中学到了好多东西。
在我上了一个学期的数字电子技术基础课后，我已经对数字电子技术有一定的了解，加上之前学过的电路课和模拟电子技术基础课，我可以独立完成数字电子技术基础课程设计了，不过当中还是遇到许多不懂的问题。
通过这次自己动手的课程设计，我学会了设计数字电子电路的一般方法，还进一步熟悉数字电子器件的使用。
这个课程设计课我还不是很熟悉，第一次做难免会感到陌生，而且对很多基本的东西都不是很清楚，在一定程度上影响了我的课程设计的质量，希望能在以后的时间里认真学习好这些基础的东西。
我对这个课程设计课有着深刻的体会：要想做好这个课程设计，就必须认认真真地去做，不要怕麻烦，遇到不懂的问题就要主动去问同学或者老师。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
最后我希望课程设计课能够再多一点给我们提供动手的机会，并让我们多点发挥主观能动性和创造能力，这样可以在学到东西的同时又能发散大家的思维。
总之，通过这次练习我有了很多收获。
在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中，特别有趣，培养了我的设计思维，增强了动手能力。
参考文献[1]杨欣.王玉凤.电子设计从零开始.清华大学出版社,2005[2]黄仁欣.电子技术实践与训练.清华大学出版社,2004[3]彭铭泉.通用集成电路速查手册.山东科学技术出版社，2004[4]高志清.数字电路逻辑设计.大连理工出版社,2002[5]张庆权.电子元器件的选用与检测.机械工业出版社,2002[6]沈明山.常用电子元件手册.机械工业出版社,2001[7]郭培源.电子电路及电子器件.高等教育出版社,2004。