数字式秒表的课程设计报告
数字电路课程设计报告数字秒表
数字电路课程设计报告——数字秒表一、设计任务与技术指标：设计数字秒表，以实现暂停、清零、存储等功能。
设计精度为0.01秒。
二、设计使用器件：74LS00 多片74163 4片4511 4片NE555 1片二极管1枚LED 共阴极七段译码器 4 个导线、电阻若干三、数字秒表的构成：利用555 设计一个多谐振荡器，其产生的毫秒脉冲触发74LS163计数，计时部分的计数器由0.01s 位、0.1s 位、s 个位、和s 十位共四个计数器组成，最后通过CD4511 译码在数码管上显示输出。
由“启动和停止电路”控制启动和停止秒表。
由“接地”控制四个计数器的清零。
图1 电子秒表的组成框图四、实现功能及功能特点：（1）、在接通电源后秒表显示00：00，当接通计时开关时秒表开始计时。
（2）、清零可在计时条件下也可在暂停条件下进行。
（3）、解决了在使用163清零端和保持端时由于163默认的清零端优先级高于保持端造成的0.01秒位上无法保持到0.09的技术问题。
（4）、增加了数据溢出功能，由于是4位秒表，最多计到一分钟，当秒表到达一分钟时，秒表自动暂停显示在60：00秒处，此时二极管发亮，起警示灯作用。
清零后则可继续计时。
（5）、由于条件有限，我们自己用导线制作了电源、清零、暂停等开关以减少导线的拔插造成的面板的不美观。
下图为完整课程设计的实物图：五、课程设计原理：本课程设计由模6000计数器和其控制电路组成，模6000计数器功能由同步加法计数器74163和与非门74LS00组成。
74163的功能及用法：74163同步加法计数器具有以下功能：（1）、同步清零功能。
当清零端输入低电平，还必须有时钟脉冲CP的上升沿作用才能使各触发器清零，此过程为同步清零。
（2）、同步并行置数功能。
（3）、同步二进制加计数功能。
（4）、保持功能。
综上所述，74163是具有同步清零、同步置数功能的4位二进制同步计数器。
74163的应用：（1）、构成任意模的计数器将74163与少量门电路结合可构成任意模计数器。
数字秒表课程设计报告
一、设计任务与要求①能实现自动计数、进位和清零。
②能实现手动复位。
③能实现秒表的暂停和回复。
二、方案论证与选择（1）脉冲的接法1-1555定时器的管脚接法（c ）直观图1-2 555定时器的工作功能表（2）计数器有了时间标准“秒”信号后，就可以根据设计要求设定时、分、秒计数器：分和秒计数器都采用60进制计数器，时采用24进制的计数器，都可采用74LS160来实现。
74LS160是十进制同步加法计数器。
1-3 74LS160逻辑功能由逻辑图与功能表知，在74LS160中LD为预置数控制端，D0-D3为数据输入端，C为进位输出端，RD为异步置零端，Q0-Q3位数据输出端，EP和ET为工作状态控制端。
当RC=0时所有触发器将同时被置零，而且置零操作不受其他输入端状态的影响。
当RC=1、LD=0时，电路工作在预置数状态。
这时门G16-G19的输出始终是1，所以FF0-FF1输入端J、K的状态由D0-D3的状态决定。
当RC=LD=1而EP=0、ET=1时，由于这时门G16-G19的输出均为0，亦即FF0-FF3均处在J=K=0的状态，所以CP信号到达时它们保持原来的状态不变。
同时C的状态也得到保持。
如果ET=0、则EP不论为何状态，计数器的状态也保持不变，但这时进位输出C等于0。
当RC=LD=EP=ET=1时，电路工作在计数状态。
从电路的0000状态开始连续输入16个计数脉冲时，电路将从1111的状态返回0000的状态，C端从高电平跳变至低电平。
利用C端输出的高电平或下降沿作为进位输出信号。
(3)输出及显示模块（数码管及74LS47和电阻构成）两个74LS47分别连接成十进制计数器，一个输出十分之一秒，一个输出秒，并通过两个译码器显示00-59秒的秒表数值。
图1-4 显示模块的接线图（4）计数的暂停和手动复位的控制所谓的暂停就是停止脉冲的输出，没有脉冲显示数码管的示数就会停止，再接入脉冲则数码管的示数继续走动。
数字秒表课程设计报告
目录数字秒表设计实验任务书 (1)一、设计实验目的： (1)二、设计实验说明及要求： (1)三、数字秒表组成及功能： (1)四、系统硬件要求： (1)五、设计内容及步骤： (2)六、硬件实现 (2)实验报告 (2)一、数字秒表顶层设计 (2)二、数字秒表内部设计 (3)1、分频器 (3)2、十进制计数器 (4)3、六进制计数器 (5)4、二十四进制计数器 (7)5、数据选择和数码管选择模块 (8)6、数码管驱动模块： (9)三、数字秒表仿真波形 (11)四、硬件验证 (11)五、实验总结 (11)数字秒表设计实验任务书一、设计实验目的：在MAX+plusII软件平台上，熟练运用VHDL语言，完成数字时钟设计的软件编程、编译、综合、仿真，使用EDA实验箱，实现数字秒表的硬件功能。
二、设计实验说明及要求：1、数字秒表主要由：分频器、扫描显示译码器、一百进制计数器、六十进制计数器（或十进制计数器与6进制计数器）、十二进制计数器（或二十四进制计数器）电路组成。
在整个秒表中最关键的是如何获得一个精确的100H Z 计时脉冲，除此之外，数字秒表需有清零控制端，以及启动控制端、保持保持，以便数字时钟能随意停止及启动。
2、数字秒表显示由时（12或24进制任选）、分（60进制）、秒（60进制）、百分之一秒（一百进制）组成，利用扫描显示译码电路在八个数码管显示。
3、能够完成清零、启动、保持（可以使用键盘或拨码开关置数）功能。
4、时、分、秒、百分之一秒显示准确。
三、数字秒表组成及功能：1、分频率器：用来产生100H Z计时脉冲；2、二十四进制计数器：对时进行计数；3、六进制计数器：分别对秒十位和分十位进行计数；4、十进制计数器：分别对秒个位和分个位进行计数；5、扫描显示译码器：完成对7字段数码管显示的控制；四、系统硬件要求：1、时钟信号为10MHz；2、FPGA芯片型号EPM7128LC84—15、EP1K30TC144—3或EP1K100QC208—3（根据实验箱上FPGA芯片具体选择）；3、8个7段扫描共阴级数码显示管；4、按键开关（清零、启动、保持）；五、设计内容及步骤：1、根据电路持点，用层次设计概念。
数字秒表设计报告
吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院微机原理课程设计报告设计题目：数字秒表的设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计时间：数字秒表设计报告一、课程设计目的通过该设计，掌握8255并行接口芯片、8253定时计数芯片的使用和数码管的使用，并掌握相应的程序设计和电路设计的技能。
是对8255并行接口芯片章节理论学习的总结和补充，为后续的硬件课程的学习打下基础。
二、课程设计的内容及要求利用8253计数器2和计数器1，实现1Hz信号的产生，然后计数器采用硬件触发选通方式计数，CPU读取计数结果，并转换为读秒计数，并把读秒计数的结果用数码管显示出来（2位）。
三、总体设计方案设计一个利用微机原理与接口技术完成秒表的设计方案, 该方案主要是选择8253A的计数器2与计数器1产生一个1Hz的中断脉冲，其输出端与不可屏蔽中断请求信号端相连接。
利用1.19318MHz脉冲方波输入CLK2，设置CLK2的初值为59659，将CLK2的输出端连接到CLK1，设置CLK1的初值为20，将OUT1连接到8086CPU 的NMI端。
将NMI端有一个低电平信号输入时，8086CPU将产生中断进行秒计数。
8086通过8255A将PA口作为段选信号输出端，将PB口作为片选信号输出端。
图3.1 方案设计框图此方案的核心内容是利用微机原理与接口技术完成秒表的设计方案，该方案主要是选择8253A的计数器2和计数器1进行1s的定时，其输出于OUT1与8086的NMI相连，当定时到1s的时候产生一个中断信号，在中断服务程序进行秒的计数，并送入相应的存储单元；8255的A口接七段数码管的段选信号，B口接七段数码管的位选信号，秒的数值通过对8255的编程可以显示在七段数码管上面。
该方案是利用微机接口技术的典范案例，就可行性而言，也是行之有效的。
四、硬件系统设计8086简介Intel 8086拥有四个16位的通用寄存器，也能够当作八个8位寄存器来存取，以及四个16位索引寄存器(包含了堆栈指标)。
数字秒表课程报告
目录一．引言1.设计目的 (2)2.设计要求 (3)3.设计内容 (3)二．电路分析1.电路总框图和各电路分析 (3)2.电路原理图和电路工作原理 (5)3.PCB图 (6)三．元件分析1.74HC160 (6)2.74LS48 (7)3.数码管 (10)4.555定时器 (11)5.元件清单 (12)四．数字秒表的测试1.整体测试 (12)2.准确度测试 (13)五．总结和收获 (13)数字秒表设计一．引言数字式秒表是一种常用的计时工具，以其价格低廉、走时准确、使用方便、功能多而广泛用于体育比赛中，下文介绍了如何利用中小规模集成电路和半导体器件进行数字式秒表的设计。
本设计中数字秒表的最大计时是9.9秒，也就是说分辨率是0.1秒，最后计数结果用数码管显示，需要实现清零、启动计时、暂停计时、继续计时等功能。
在本次实验中由两片74HC160构成两片74LS48实现秒表的计数功能。
由于需要比较稳定的信号，我们用555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器产生100HZ的信号，用两个数码管显示计时，最后在电路中加入了两个控制开关一个控制电路的启动和暂停；另一个控制电路的清零。
1.设计目的（1）运用有关课程的基础理论和技能解决实际问题，并进一步提高专业基本技能和创新能力。
（2）建立数字电子电路系统的基本概念。
（3）熟悉555方波振荡器的应用。
（4）熟悉计数器的级联及级数、译码和显示电路的整体配合。
（5）熟练掌握protel99SE软件。
（6）掌握数字秒表的组成和工作原理。
（7）加强制板和焊接能力。
2.设计要求（1）以0.1秒为最小单位。
（2）秒表可显示0～9.9秒的量程。
（3）该秒表具有清零、开始计时、暂停计时和停止计时的功能。
3.设计内容（1）完成数字秒表的设计，画出电路原理图。
（2）运用protel99SE软件画出PCB图。
（3）制板、装元件并焊接出数字秒表的整体设计电路。
（4）测试数字秒表的清零、开始计时、暂停计时和停止计时的功能。
数字式秒表实验报告
《电子技术》课程设计报告题目数字式秒表学院（部）信息学院专业电子信息专业班级学生姓名学号3912 月19 日至12 月30 日共2 周指导教师（签字）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。
目录题目摘要关键词设计要求 (4)第一章系统概述 (5)第二章单元电路与分析 (6)2.1 秒信号发生器 (6)2.1.1 555定时器的功能 (7)2.1.2 555构成的多谐振荡器 (7)2.1.3 多谐振荡器的仿真图 (8)2.2 控制电路 (8)2 .3 分、秒、毫秒计数器电路设计 (10)2.3.1 选择计数器的方案 (10)2.3.2 74LS161计数器的功能介绍 (11)2.3.3 计数器最终连线图 (12)2.4译码部分 (12)2.4.1 译码器的基本原理 (12)2.4.2 方案的提出 (12)2.4.3 方案对比与选择 (13)2.4.4 74LS48的功能介绍 (14)2.5 数码管 (15)2.5.1 七段数码管工作原理 (15)2.5.2 七段数码管内部结构介绍 (15)2.5.3 显示器匹配电路图 (16)2.5.4 译码器与数码管匹配电路的仿真图 (16)第三章总体电路图 (16)第四章结束语 (17)4.1 总结语 (17)4.2 故障分析 (17)参考文献 (18)元器件明细表 (18)鸣谢 (19)收获与体会 (19)评语 (20)摘要本次的设计任务是一个数字秒表，而秒表与普通的钟表不同，它的目的是对从某一时刻到另一时刻的时间间隔进行计时。
数字式秒表的课程设计
《电子技术》课程设计报告题目数字式秒表学院（部）电控学院专业自动化班级32010701学生姓名罗天美学号3712 月14 日至12 月24 日共2 周指导教师（签字）肖梅前言本课程设计是进一步的数电学习，是数电知识在实际生活当中的主要应用之一，我们本着学以致用的原则，对学过的知识进行进一步的深化理解，以达到最终掌握的目的。
因此本课程设计通过对所学电路的比较分析，选择最优方案，通过这个应用实例，我们在掌握有关知识的过程当中，即可以提高学习兴趣，又可以对数字集成电路器件的使用形成一个完整的概念。
本课设中的各项模块，没有不以仿真软件的结果为实际支撑，这样做的目的可以锻炼我们的动手能力。
在本次课程设计当中，我们通过上网查询我们这个题目的有关资料之外，还通过在图书馆找寻相关书籍，以及我们数电课本和数电实验指导书等众多途径获得相关资料。
首先，秒表的分辨率为0.01秒，故要获得频率为100 HZ的基准毫秒脉冲；其次，分、毫秒计数器为100进制计数器，秒计数器为60进制计数器，还要通过译码器对计数器的输出进行译码，再通过七段数码管进行最后的时间显示。
最后，用一个控制键实现秒表的启动/暂停/继续计数功能，用另一个控制健实现秒表的清零功能。
分别实现以上模块功能，即可设计出符合要求的数字秒表。
在秒表的设计过程中，杨莎莎，李勇霞，罗天美为一组，罗天美负责获取基准脉冲的电路的设计，杨莎莎负责控制电路选择这个模块功能实现的设计，李勇霞同学负责计数□译码□显示单元的设计，而设计的整体框图和最后的总图连接由我们三人共同讨论决定。
最终，经过我们三人的共同努力，实现了要求的功能的逻辑设计，尽管，在最终的仿真阶段还有一些问题未能解决。
在此过程当中，因为我们知识有限，不免会有错误出现，还望老师批评指正。
目录摘要 (5)第一章系统概述 (6)1.1 数字式秒表的设计意义 (6)1.2 数字式秒表的设计要求与分析 (6)1.3 设计方案论证 (6)1.4 总体设计方案框图及分析 (6)第二章单元电路的设计与分析 (7)2.1 基准脉冲的获取 (7)2.2 控制电路的选择 (12)2.3 计数、译码、显示单元的设计 (14)第三章整体电路图 (19)3.1 总体电路图 (19)第四章体会与收获 (19)4.1 遇到的问题及解决方案 (19)4.2 心得体会 (20)参考文献 (21)元器件明细表 (21)鸣谢 (21)附图 (22)摘要本次的设计任务是一个数字秒表，而秒表与普通的钟表不同，它的目的是对从某一时刻到另一时刻的时间间隔进行计时。
数字秒表课程设计报告心得
数字秒表课程设计报告心得一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数字秒表的基本概念，掌握其工作原理和功能。
2. 学生能够运用数字秒表进行计时，进行时间加减运算，并解决实际问题。
3. 学生了解数字秒表在日常生活和体育竞技中的应用。
技能目标：1. 学生掌握数字秒表的操作方法，包括启动、停止、复位等功能。
2. 学生能够运用数字秒表进行简单的时间测量，提高实际操作能力。
3. 学生能够通过数字秒表进行时间数据分析，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字秒表及相关电子产品的兴趣，激发学习科学技术的热情。
2. 培养学生严谨、细心的实验态度，养成良好的实验习惯。
3. 增强学生的团队协作意识，提高沟通与交流能力。
课程性质分析：本课程为四年级科学课的实验部分，结合数字秒表的实际应用，培养学生动手操作能力和实践探究能力。
学生特点分析：四年级学生具备一定的科学知识和实验技能，对新鲜事物充满好奇，但操作能力和数据分析能力有待提高。
教学要求：1. 注重实践操作，让学生在实际操作中掌握数字秒表的使用方法。
2. 引导学生运用数字秒表进行时间测量，培养学生的实际应用能力。
3. 结合日常生活和体育竞技，提高学生对数字秒表价值的认识。
二、教学内容1. 数字秒表的基本概念与原理：- 介绍数字秒表的结构、工作原理及功能。
- 解释数字秒表的计时单位及精度。
2. 数字秒表的操作与应用：- 演示数字秒表的启动、停止、复位等基本操作。
- 指导学生进行实际操作，如测量短距离跑步、跳远等运动的时间。
3. 时间数据的处理与分析：- 教授如何记录和处理数字秒表测量得到的时间数据。
- 引导学生运用数据分析解决实际问题，如计算平均速度、比较运动成绩等。
4. 数字秒表在生活中的应用：- 讲解数字秒表在日常生活中的应用，如烹饪、运动锻炼等。
- 分析数字秒表在体育竞技中的作用，如计时、评分等。
教材章节关联：本教学内容与四年级科学教材中“时间与运动”章节相关，涉及时间测量、数据分析等内容。
课程设计报告数字秒表的设计
电子技术综合试验实验报告班级：29021070学号：2902107005姓名：杨林指导老师：刘曦目录1 引言 11.1 课程设计的目的 11.2 课程设计的内容 12 EDA、VHDL简介12.1 EDA技术12.2 硬件描述语言——VHDL33设计过程 43.1 设计规划 43.2 各模块的原理及其程序 53.2.1顶层结构体的设计及VHDL源代码53.3秒表各个模块的分析及其VHDL源代码123.3.1控制模块123.3.2时钟分频模块143.3.3计时模块153.3.4秒表显示模块174系统仿真20结束语221 引言在科技高度发展的今天，集成电路和计算机应用得到了高速发展。
尤其是计算机应用的发展。
它在人们日常生活已逐渐崭露头角。
大多数电子产品多是由计算机电路组成，如：手机、mp3等。
而且将来的不久他们的身影将会更频繁的出现在我们身边。
各种家用电器多会实现微电脑技术。
电脑各部分在工作时多是一时间为基准的。
本文就是基于计算机电路的时钟脉冲信号、状态控制等原理设计出的数字秒表。
秒表在很多领域充当一个重要的角色。
在各种比赛中对秒表的精确度要求很高，尤其是一些科学实验。
他们对时间精确度达到了几纳秒级别。
1.1 课程设计的目的本次设计的目的就是在掌握EDA实验开发系统的初步使用基础上，了解EDA技术，对计算机系统中时钟控制系统进一步了解，掌握状态机工作原理，同时了解计算机时钟脉冲是怎么产生和工作的。
在掌握所学的计算机组成与结构课程理论知识时。
通过对数字秒表的设计，进行理论与实际的结合，提高与计算机有关设计能力，提高分析、解决计算机技术实际问题的能力。
通过课程设计深入理解计算机结构与控制实现的技术，达到课程设计的目标。
1.2 课程设计的内容以FPGA为核心，利用VHDL语言设计基于计算机电路中时钟脉冲原理的数字秒表。
该数字秒表能对0秒～59分59.99秒范围进行计时，显示最长时间是59分59秒。
设计了复位开关和启停开关。
数字秒表设计报告
《电子技术》课程设计报告题目数字式秒表学院（部）长安大学电控学院专业自动化（交通信息与控制）班级32010901学生姓名潘应久张杰崔骞学号3201090114、18、1512 月18 日至12 月30 日共 2 周指导教师（签字）目录内容摘要设计要求系统概述（1）计数显示（2）译码控制（3）D触发器电路（4）时钟发生器 系统综述总结及参考文献数字式秒表一、摘要：作为数字式秒表，所以必须有一个数字显示。
按设计要求，须用数码管来做显示器。
题目要求最大记数值为99分钟59秒99，那则需要六个数码管。
要求计数分辨率为0.01秒，那么我们需要相应频率的信号发生器。
选择信号发生器时，有两种方案：一种是用晶体震荡器，另一种方案是采用集成电路555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器。
电路的功能部分主要使用的是74LS160、74LS138三线-八线译码器、D触发器以及由竞争与冒险原理设计出的产生低触发脉冲的电路，以及开关电路和基本的与门、与非门、或门等。
二、设计要求：任务书：主要技术指标与要求1、秒表最大计时值为99分59.99秒；2、6位数码管显示，分辨率为0.01秒；2、具有清零、启动计时、暂停及继续计数等控制功能；4、控制操作键不超过两个第一章、系统概述设计数字式秒表，主要分为部分：（一）、计数显示（二）、译码控制（三）、D触发器电路（四）、时钟发生器。
（一）、计数显示：数字式秒表要求最大计时值为99分59.99秒，故采用六个显示管，采用六个74LS160（十进制计数器）实现计数功能，计数器的输出接到显示管。
其中第四个74LS160计数器采用同步计数法改成六进制，其余均用十进制即可。
电路图如下：（二）、译码控制：电路要求实现四个功能：具有清零、启动计时、暂停及继续计数等控制功能，但只能用两个控制操作键。
控制键可用开关表示，要使两个控制键实现四个功能，则可以用74LS138实现。
现在用Y0（00）表示启动计时，Y1（01）表示暂停，Y2（10）表示清零，Y3（11）表示继续计数。
数字秒表设计EDA课设报告
数字秒表设计EDA课设报告概述本课设要求设计一款加减计时秒表，需要实现的功能如下： - 显示秒表计时的数字； - 点击“开始”按钮开始计时； - 点击“停止”按钮停止计时； - 点击“复位”按钮清零计时； - 点击“加号”和“减号”按钮可以每次增加或减少1秒计时。
为了完成上述功能，我们选择EDA软件进行仿真和布图设计。
设计思路我们首先需要构思秒表的实现流程，考虑到需要实时更新读取的数据，所以我们选择使用FPGA芯片作为逻辑控制基础。
FPGA芯片是可编程逻辑芯片，可以对逻辑电路进行可编程配置，实现各种功能，如：加法器、减法器、触发器等。
整体设计思路我们将秒表的设计思路划分为以下步骤： 1. 使用时钟信号，设置计时寄存器和数码管显示寄存器； 2. 配合开始、停止两个开关控制开始和停止计时； 3. 设置加减计时器，在每次计时加减操作时使用； 4. 清零操作使用复位开关实现。
时钟信号和计时寄存器时钟信号可以使用EDA软件自带的时钟模块实现，设置计时寄存器用于记录加减后的计时结果。
这部分主要有以下几个步骤： - 外部时钟进入FPGA芯片中；- 引出一个指定频率的时钟信号； - 将时钟信号连接到计时寄存器的时钟端； - 计时寄存器向外部输出计时结果。
开始、停止控制实现开始、停止控制实现需要引入开关电路，可以使用EDA软件预设的开关模块。
我们可以将开关模块与数码管显示寄存器和计时寄存器进行连接，参考以下步骤进行实现： - 设计电路，将“开始”和“停止”两个开关用于控制计时器寄存器的启动和停止； - 将时钟信号连接到开关电路中，作为同步信号； - 将开关电路输出的信号连接到计时器寄存器和数码管显示寄存器。
这样，在开始计时时，计时寄存器会开始计时，并输出计时结果到数码管；而停止计时时，计时寄存器和数码管都会停止更新。
加减计时器和清零操作加减计时器和清零操作也可以使用EDA软件中的加减器模块和复位模块来实现。
实现步骤如下： - 设计加减计时器模块，包含加减按钮、加减器、计时寄存器，将加减按钮连接至加减器，加减器连接至计时寄存器； - 设计一个带复位功能的复位模块，将复位按钮连接至计时器寄存器和数码管。
简易数字秒表课程设计
《电子设计自动化》课程设计汇报学校：专业：班级：姓名：指导教师：12 月16 日目录1.课程名称 (2)2.设计任务和规定 (2)2.1设计任务 (2)2.2设计规定 (2)3.措施选择与论证 (2)3.1方案选择 (2)3.2方案论证 (2)4.方案旳原理图 (3)4.1方案原理图 (4)4.2总体电路图，布线图以及阐明 (5)4.3单元电路设计及阐明 (5)5.电路调试 (8)6.收获体会、存在问题和深入旳改善意见 (9)简易数字秒表1.课程名称：《简易数字秒表》2.设计任务和规定2.1设计任务：数字式秒表实现简朴旳计时与显示，按下启动键开始清零计时，按下停止键，计时停止。
具有“ 分”（00—59）“秒”( 00—59）数字显示，辨别率为1 秒。
计时范围从 00分 00 秒到 59 分 59 秒。
2.2设计规定：阅读有关科技文献，上网搜索有关资料，设计多种方案设计，予以论证，最终选择最佳方案。
1、将提供旳1024hz旳方波源转换成1hz 旳方波源。
2、秒表旳范围为0-59分59秒。
3、最终用数码管显示。
3. 措施选择与论证3.1.方案选择在设计之初，我们有两个方案，都实现了59分59秒旳成果，不过通过小组组员旳讨论，一致选定采用方案二，该方案是在Proteus软件环境下实现旳秒表计时功能，就制作上较方案一还是很不错旳。
3.2. 方案论证我们重要采用74LS90芯片和555计时器，74LS90 是二 -- 五十进制计数器，根据进制转换，很好旳实现了六进制旳功能，参照了各有关书籍及网上旳某些资料，我们做好了目前旳电路图，通过仿真，我们到达了预期旳成果。
4.方案旳原理图方案设计一：4.1方案原理框图：4.2总体电路图，布线图以及阐明：阐明：上图是用EWB软件仿真旳简易秒表设计旳总体电路图，主体部分采用4片74LS160芯片构成进位计数器，据其引脚功能连线并设置对应使能和触发端；其中两个与非门是通过反馈输出进行6进制旳控制，两个与门实现高位两片74LS160旳使能控制，到达秒表计数旳功能。
数字秒表课程设计报告
《电子技术》课程设计题目：数字秒表设计专业：电气工程系班级：本电气自动化126姓名：黎梓浩学号：11指导老师：钟立华小组成员：曾志辉麦照文黎梓浩成绩：目录摘要，关键词，引言 3 一．设计目的 3 二．设计总体框图4三．设计原理及说明 4 四．单元电路设计 5 五．器件选择9 六．设计电路图9 七．安装与调试9 八．设计心得与体会10 九．参考文献11十．附录（实物图、原理图）12摘要：本文的数字秒表设计是利用数字电路，实现时、分、秒计时功能的装置。
具有较长的使用寿命，因此得到了广泛的应用。
关键词：计时精确计数器显示器74LS160引言：在科技高度发展的今天，集成电路和计算机应用得到了高速发展。
尤其是计算机应用的发展。
它在人们日常生活中已逐渐崭露头角，大多数电子产品多是有计算机电路组成，如：手机、mp3等。
而且将来的不久他们的身影将会频繁的出现在我们身边。
各种家用电器多会实现微电脑技术。
电脑各部分在工作时多是一时间为基准的。
本文就是基于计算机电路的时钟脉冲信号、状态控制等原理设计出的数字秒表。
秒表在很多领域充当一个重要角色。
在各种比赛中对秒表的精确度要求很高，尤其是一些科学实验，他们对时间精确度达到了几纳秒级别。
一．设计目的1.了解数字秒表的主体电路的组成及工作原理；2.熟悉集成电路及有关电子原件的使用；3.学习和掌握数字电路中的时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用；4.掌握电子电路一般设计方法和设计流程；5.掌握protel等绘图软件的使用。
二．设计总体框图三．设计原理及说明数字秒表具有操作方便、使用简单、计数精准等使用优点，在日常生活中的到了广泛认可和使用。
数字秒表的设计属于中规模集成芯片设计。
本设计中CP脉冲采用555多谐振荡方波脉冲，频率为100Hz。
如果需要更精确的计数条件，可以选择石英晶振输入。
主计时电路采用3片74LS160构成的同步清零计数器，毫秒计数级为100进制，即毫秒计数100次向上进1，依此类推，秒计数为60进制。
数字式秒表实验报告
数字式秒表实验报告摘要本次设计任务是设计一个数字式秒表经查阅资料后我把实验分为1.脉冲产生部分。
2.电路控制部分。
3.计数部分4.译码部分。
5显示部分。
脉冲产生部分我选择555多谐振荡器，产生100Hz的脉冲。
经参考资料，电路控制部分：启动和暂停控制开关使用由RS触发器组成的无抖动开关。
使用74ls160计数器计数，7447译码器驱动共阳极七段显示器。
实验要求1.秒表最大计时值为99分59.99秒；2. 6位数码管显示，分辨率为0.01秒；3 .具有清零，启动计时，暂停及继续计数等控制功能；4.控制操作间不超过二个。
实验分析数字式秒表，所以必须有一个数字显示。
按设计要求，须用七段数码管来做显示器。
题目要求最大记数值为99，59，99，那则需要六个数码管。
要求计数分辨率为0.01秒，并且需要相应频率的信号发生器。
选择信号发生器时，有两种方案：一种是用晶体震荡器，另一种方案是采用集成电路555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器。
经过查询资料，555多谐振荡器性能稳定，故采用555多谐振荡器。
数字式秒表是一个频率（100HZ）进行计数的计数电路。
由于数字式秒表计数的需要，故需要在电路上加一个控制电路，该控制电路清零、启动计时、暂停及继续计数等控制功能，同时100HZ的时间信号必须做到准确稳定。
数字电子钟的总体图如图所示。
由图可见，数字电子钟由以下几部分组成：555振荡器秒脉冲发生器，防抖开关；秒表控制开关；一百进制秒、分计数器、六十进制秒计数器；以及秒、分的译码显示部分等七段显示器译码器译码器译码器1005551． 555构成的多谐振荡器555构成的多谐振荡器电路图555多谐振荡器工作波形多谐振荡器工作波形周期计算2.多谐振荡器仿真图根据设计要求，需要产生一个频率为100HZ的信号，由于f=1/T,带入可以算出R1=R1=4.7KΩ,在仿真软件上仿真的时候可以设置电阻为4.7KΩ，加上一个50Ω的电位器来调节脉冲信号的精确度。
数字秒表设计总结报告
数字秒表课程设计总结报告一、课题名称数字秒表设计二、内容摘要本实验要求设计一个计数范围在0.0—9.9秒的数字秒表。
电路设计基本包括0.1秒脉冲发生器，信号控制端，整形电路，计数电路，译码电路和显示器这几部分构成。
0.1秒脉冲发生器由555定时器构成的多谐振荡电路实现，由3端口接入计数器的时钟端。
信号控制端由RS触发器实现，能够对整个电路进行清零、计数、停止和复位的作用。
整形电路有单稳态触发器构成，对RS触发端输出的信号进行整形，但不改变其逻辑符号。
本实验的技术器由两个十进制BCD码74LS160级联而成。
在计数器的四个输出端分别接译码器的四个置数端，译码器由74LS48实现。
这个电路设有两个开关K1，K2，通过K1，K2的置0和置1来实现对电路的清零、计数、暂停、复位的控制。
这样，一个简易的数字秒表便设计完成了。
三、课题任务，指标，功能要求课题任务：用中小规模集成电路设计一个数字秒表。
指标：计数范围在0.0—9.9秒之间。
功能要求：有清零、计数、停止和复位的功能。
四、单元框图五、单元电路设计，参数计算，元器件选择1、0.1秒脉冲发生器：参数计算：T=0.7(Ra+2Rb)C555定时器构成多谐振荡器，其芯片功能表如下：TH TR非R非OUT DISX X L L 导通>2/3Vcc >1/3Vcc H L 导通<2/3Vcc >1/3Vcc H 原状态原状态<2/3Vcc <1/3Vcc H H 关断注明：6脚为THR，触发器输入端，低电平有效。
2脚为TRI，阀值输入端，高电平有效。
4脚为RST，总复位端，低电平有效。
7脚为DIS，放电端。
5脚为CON，控制端。
1脚接地，8脚接电源。
3脚为输出端。
TD为内部三极管。
其管脚图如下所示：2、信号控制端，RS触发器，实现对这个电路的清零、计数、停止、复位功能。
RS触发器，其功能表如下：Rd非Sd非Q n+1Q n+1非1 1 Q n Q n非0 1 0 11 0 1 00 0 1* 1*注：RS触发器可由导线与74LS00二输入与非门构成Rd非和Sd非都为1时，基本RS触发器实现信号保持功能，即Q n+1=Q n，Q n+1非=Q n非；当Rd非=0时，基本RS触发器直接置零；当Sd非=0时，基本RS触发器置1.3、计数器用74LS160实现：输入输出CP Rd非LD非EP ET A B C D QA QB QC QD ×L ×××××××L L L L ↗H L ×× A B C D A B C D ×H H L ×××××保持×H H ×L ××××保持↗H H H H ××××计数↗H L ××L L L L L L L L 注：当Rd非=0时，计数器清零；当Rd非=1，LD非=0时，计数器预置数；当前两者都为1，EP或ET为0时，计数器有保持功能；当四者全为1时，计数器进行计数功能。
数字秒表设计实验报告
数字秒表设计实验报告数字秒表设计实验报告1. 引言•简要介绍实验的目的和意义2. 设计原理•介绍数字秒表的基本原理和工作流程3. 实验步骤•列出实验的具体步骤和操作流程4. 实验结果分析•分析实验过程中的数据和观测结果•对实验结果进行解释和讨论5. 实验结论•给出实验的总结和结论6. 实验改进•提出对实验的改进建议和优化方案7. 参考资料•引用相关的文献和资料来源8. 附录•将实验过程中的数据、图表等附加在文末作为附录以上为一个大致的框架，具体内容根据实验的实际情况进行填写。
本实验报告使用Markdown格式，通过使用标题和列表等语法，使文章更加清晰易读。
注意，为了遵守规则，本文中不包含实际的字母、图片或网址。
希望这份指导对你有所帮助！数字秒表设计实验报告1. 引言•实验目的：本实验旨在设计一个数字秒表，用于测量时间，并掌握数字电路的设计原理和实践技能。
•实验意义：准确测量时间是科学研究和生产实践中的重要要求，数字秒表作为计时测量的常用工具，具有广泛的应用价值。
2. 设计原理•数字秒表的基本原理是利用稳定的时钟信号源产生时间基准，通过计数器、时钟分频电路和显示模块实现对时间的测量和显示。
3. 实验步骤1.首先确定秒表的最高位数，根据实际需求选择适当的位数。
2.设计计数器电路，使用计数器芯片进行计数，根据最高位数确定计数器的范围。
3.设置时钟分频电路，通过将时钟信号分频得到适合计数器工作的时钟频率。
4.连接计数器和时钟分频电路，确保二者能够正确配合。
5.设计显示模块，将计数器的输出转换为数字形式，用于显示具体的时间数值。
6.连接显示模块和计数器，进行正确的信号传递和信息显示。
7.进行测量和验证，检查秒表的测量准确性并进行调整。
4. 实验结果分析•对实验过程中的数据和观测结果进行分析•通过比较测量结果与标准时间的差异，评估秒表的准确性•分析秒表存在的潜在问题并提出解决方案5. 实验结论•总结实验设计和实验过程•归纳出实验结果和分析的要点•得出对设计的数字秒表的结论，包括准确性、可靠性和实用性等方面的评价6. 实验改进•针对实验中发现的问题，提出改进的建议和优化方案•探讨可能的改进措施，包括电路设计、算法优化、显示方式等方面的改进7. 参考资料•[1] 电子技术实验教程，XXX出版社•[2] 数字电路原理与设计，XXX出版社8. 附录•实验数据表格•电路图和连接图•实验中使用的元器件清单以上为数字秒表设计实验报告的大致框架，实验的具体内容和结果分析部分需要根据实际情况进行填写。
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数字式秒表的课程设计报告目录第一章系统概述------------------------------------------------------------------------------1 1.1系统设计思路与总体方案--------------------------------------------------------------1 1.2总体工作过程-----------------------------------------------------------------------------2 1.3各功能块的划分和组成-----------------------------------------------------------------2 1.4芯片简介-----------------------------------------------------------------------------------2 第二章单元电路的设计和总体分析------------------------------------------------------9 2.1毫秒信号的发生电路--------------------------------------------------------------------9 2.2分、秒、毫秒计数电路-----------------------------------------------------------------10 2.3组合设计-----------------------------------------------------------------------------------12第三章总体电路的设计与安装------------------------------------------------------------15 3.1 PCB电路板的制作----------------------------------------------------------------------15 3.1安装调试的步骤--------------------------------------------------------------------------16 3.2遇到的主要的问题及注意事项--------------------------------------------------------17 第四章总结------------------------------------------------------------------------------------18 附录1元器件明细表------------------------------------------------------------------------19 附录2总原理接线图------------------------------------------------------------------------19 参考文献---------------------------------------------------------------------------------------20第一章系统概述1.1系统设计思路与总体方案通过对设计要求的分析，应用相关的数字电子电路方面的知识画出原理图，检查无误后，将原理图在EWB中仿真，验证通过无误后，可以考虑使用何种方案来实现设计电路。
我们可以通过对照原理图在万能板上焊接来实现所设计的电路；也可以在PROTEL中画出原理图并布好线通过做PCB板来实现所设计的电路；还可以通过在面包板上插线来实现设计的电路。
由于我们考虑到设计电路图使用的原器件太多，且芯片的引脚太密，给焊接和布线带来了一定的难度，同时由于我们还没开始电工实习，对焊接技术了解不多，并且我们模拟电子电路课程采用了万能板焊接的方案，对万能板有一定的了解，故不采用此方案。
对于PCB板的方案，我们考虑到后续课程（如单片机）等课程设计均要使用到PCB板，所以这次课程设计我们采用PCB板的焊接来实现设计电路。
（1）电路总体功能、结构的分析本电路的目标为设计一个数字式秒表，一个最简单的数字秒表由毫秒信号发生电路，分、秒、毫秒计数电路，译码显示电路组成。
数字式秒表电路系统由主体电路和扩展电路两部分组成。
其中主体电路完成计数功能，控制电路完成控制的扩展功能。
通过所设计电路将实现具有清零、启动、暂停、继续等控制功能的计时数字式秒表。
根据电路所需要达到的要求，可以将电路的总体结构框图描述(如图1.1):图1.1 多功能数字式秒表系统的组成框图设计时各部分所用的器件名称如下：时钟信号：由NE555P组成的多谐振荡器。
计数器：74LS290锁存器：CT74LS373译码器：CT74LS48显示器：BS2021.2总体工作过程一、时间的计数和显示的实现首先由毫秒信号产生电路生产毫秒信号，将此信号接到毫秒计数器的信号输入端。
接着，在这个毫秒信号的驱动下，毫秒计数器向秒计数器进位，秒计数器向分计数器进位，最后通过译码器将计数器中的状态以时间的形式显示出来，这样就实现了时间的计数和显示功能。
1.3各功能块的划分和组成一、毫秒信号产生电路NE555定时器是一种电路结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能电路。
利用闭合回路的反馈作用可以产生自激振荡。
TTL电路延迟时间短，难以控制频率。
电路接入RC 回路有助于获得较低的振荡频率，由于门电路的作用时间极短，TTL电路自有几十纳秒，所以想获得稍低一些的振荡频率式很困难的，而且频率不易调节。
在电路中接入RC电路可以有助于获得较低的振荡频率，而且通过改变R，C的数值可以很容易实现对频率的调节。
二、分、秒、毫秒计数电路及译码、显示电路这部分电路包括6个BCD七段码计数器，其中两组接成100进制，剩下一组接成60进制，及相应的译码显示器。
之所以要用BCD七段码计数器，是因为分、秒、毫秒都是要用两位十进制数表示的，因而分、秒、毫秒的个位和十位所对应的计数器状态输出都应该是BCD码。
又因为秒的显示方式是60进制的，故3个计数器分别要接成100、60、100进制的。
1.4芯片简介（一） 74LS29074LS290是一种较为典型的异步十进制计数器。
它由1个一位二进制和1个异步五进制计数器组成。
如果计数脉冲由CLKA端输入，输出由QA端引出，即得二进制计数器；如果计数脉冲CLKB端输入，输出由QA～QD端引出即得五进制计数器；如果将QA与CLKB相连，计数脉冲由CLKA输入，输出由QA～QB引出，即得8421码十进制计数器。
因此，又称此电路为二——五——十进制计数器。
74LS290的引脚图、功能表如下图所示：图1.2 74LS290的引脚图（1）1个下降沿触发的T 触发器，形成模2计数器；（2）3个下降沿触发的T 触发器，组成的异步模5加法计数器；（3）异步清0 只要S9（1）×S9（2）=0，R0（1）=R0（2）=1，就可使QAQBQCQD=0000，即异步清0。
（4）异步置9 只要S9（1）=S9（2），就可实现全且确切，即异步置9。
表1.1 74LS290的功能表（5）实现模10计数器在S9（1）×S9（2）=0，R0（1）×R0（2）=0同时满足的情况下，可在CP 下降沿作用下实现加法计数。
若在CP0端输入脉冲，则Q0端是模2计数，若在CP1端输入脉输入输出CP R0（1） R0（2） S9（1） S9（2） QA QB QC QD X1 1 0 X 0 0 0 0 1 1 X 0 0 0 0 0 XX 1 1 11↓X 0 X 0 计数 0 X 0 X 0 X X 0 XX冲，则由Q3、Q2、Q1构成的计数器实现异步模5计数。
在S9（1）×S9（2）=0，R0（1）×R0（2）=0同时满足的情况下，把Q0连至CP1，于是，模2计数器的Q0由1变0时，可使Q3、Q2、Q1构成模5计数器进行计数，总模数为5×2=10。
（6）实现模6计数器将74290的QA、QB直接和复位端R0（1）、R0（2）相连，计数器的初态为0，当计数脉冲M=6，输出QAQBQCQD=0110时，计数器立即返回0状态，从而实现M=6的计数功能。
（二）CT74LS373锁存器的原理图如下图图1.3锁存器的原理图C是锁存器信号的输入端，D是数据输入端Q和Qo是数据互补输出端。
当C=0时，G2被封锁，输出0，G3被封锁输出1。
G5输出Q=D，Qo=Do（D和Do是数据互补）。
当C由0变1时，分两种情况讨论：一是当C由0变1时，Qo=1，Q=0，G2被封锁，由于G3两个输入都为1，其输出为0。
G4门也被封锁。
G2门的输出Qo=1。
原来的状态不改变。
其二是当C 由0变1时，Qo=0，Q=1。
G2门的两输入均为1，则输出Qo=0，使Q=1。
D无论是0还是1也不改变原来的状态。
综合上述分析，可看出：C=0时，Q=D，电路不锁存数据，相当于缓冲器。
当C=1时，D不影响电路状态。
C由0变1时将数据D锁定并保持。
直到C由1变回0。
图1.4 CT74LS373的引脚图CT74LS373是一种典型的8位锁存器，OC是三态输出控制，低电平有效。
即此端加低电平时输入数据能达到输出端，加高电平时8个输出均呈高阻态，C是锁存器的锁存控制输入端。
C下降沿锁存数据并低电平保持，高电不锁存，输入数据直达输出端。
每个锁存器只有一个同相输出没有互补输出。
表1.2 CT74LS373功能表输入输出OC C D QL H H HL H L LL L X QoH X X Z表中第1、2行表示在OC为低电平、C为高电平时，Q随D变化，第三行表示OC和C 都为低电平Q保持原状态Q O不变。
第四行表示OC为高电平时输出Q为高组态Z。
(三)74LS48图1.5 74LS48引脚1脚：二进制置位输入； 2脚：使能端； 3脚：五进制置位输入；4脚：输出 5脚：输出； 6脚：使能端；7脚：接地端 8脚：输出端； 9脚：输出端；10脚：二进制时钟信号；11脚：五进制时钟信号；12脚：二进制复位输入；13脚：五进制复位输入；14脚：接电源表1.3 74LS48功能表:（四）显示译码器现在的许多电器设备上都有显示十进制字符的字符显示器，以直观的显示出电器设备的运行数据。
目前广泛使用的字符显示器是七段字符显示器，或称七段数码管。