数电课程设计 篮球竞赛30秒计时器
篮球计数30秒计数器
课程设计说明书课程设计名称：数字电子技术基础课程设计题目：篮球竞赛30S计时器学院名称：专业：班级：学号：姓名：评分：教师：20 12 年 10 月 19 日数字电子技术基础课程设计任务书20 12 －20 13 学年第一学期第 6 周－ 7 周Array注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档摘要现代社会篮球风靡全球，各种各样的篮球比赛吸引了非常多的球迷观看，越来越多的人迷上了篮球这项极具魅力的运动。
篮球已成为年轻人特别是大学生不可缺少的运动之一。
随着篮球的普及，篮球竞赛的需要，篮球竞赛30S计时器的设计成为可能。
本课题采用的是基于74LS192的双时钟加、减同步可逆计数器来实现倒计时功能。
此计时器不仅具有倒计时功能，还具有置数、暂停、继续、位数调整的功能，非常适合于现在的篮球比赛。
篮球30s计时器是由脉冲产生电路、计时电路、译码显示电路、报警电路、控制电路构成。
脉冲产生电路是由555定时器组成的多谐振荡器构成；译码显示电路通过74LS48芯片进行译码并驱动数码管显示；报警电路是由发光二极管、74LS04非门、74LS00与非门构成；控制电路是由单刀双掷开关，按键开关构成。
借助Protues仿真软件对脉冲产生电路、计时电路、译码显示电路、报警电路进行了性能与功能仿真，通过仿真分析验证了设计的正确性，达到了设计的预期目的。
关键词：555定时器；计数芯片；LED目录前言 (1)第一章设计内容及要求 (2)1.1 设计的基本原理 (2)1.2 设计要求 (2)第二章系统组成及工作原理 (3)2.1 系统组成 (3)2.2 工作原理 (6)第三章方案比较 (13)3.1 方案一 (13)3.2 方案二 (13)3.3 方案分析与比较 (14)第四章参数计算、器件选择 (15)4.1 参数计算 (15)4.2 器件选择 (15)第五章系统调试及测试结果分析 (16)5.1 系统调试 (16)5.2 硬件调试 (17)5.3 测试结果与分析 (17)实验小结及心得体会 (19)参考文献 (20)附录一 (21)附录二 (22)前言随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，计时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。
篮球竞赛30s计时器设计课程设计报告
篮球竞赛30s计时器设计报告名称：篮球竞赛30S计时器设计题目：篮球竞赛30s 计时器设计院系：电气工程学院班级：09电信（z）学号：0902560135 0902560136学生姓名：吉春莹纪永祥指导教师：设计周数： 3成绩：日期：2012 年 5 月8日摘要：本文设计了一个篮球竞赛30秒计时器。
它的主要功能是用两个可预制数减法计数器组成两位二—十进制减法计数器实现从30秒递减到0秒。
采用了以三十进制计数器作为核心电路。
此计数器由两片74LS192构成，一片用做十进制，另一片用做三进制，其组合起来就可构成三十进制计数器。
用8421BCD码七段显示译码器可显示从30到0的连续变化。
控制电路实现的功能有启动和暂停/连续、译码显示电路的显示、灭灯等。
控制器随计数器计数的状态而发生改变。
主要解决方案是在篮球竞赛中计时。
此电路的优点是可以自动完成计时任务，而且能在30秒结束后发警报光。
关键词：控制电路；减法计数器；秒脉冲发生器；数码管前言随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，计时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。
电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。
在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒限制。
一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。
本设计主要能完成：显示30秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；计时器为30秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。
华南理工大学数电课程设计-篮球竞赛30s计时器
华南理工大学广州汽车学院数字电路课程设计报告题目：篮球竞赛30s计时器专业：电气工程及其自动化班级：06电气（2）班姓名：学号:同组队员：指导老师：目录目录 (3)一、设计目的 (4)二、设计要求和设计指标 (4)三、总体框图设计 (4)3.1功能结构示意图 (4)3.2总体电路图 (5)四、功能模块设计和原理说明 (5)4.1秒脉冲发生器 (6)4.2输出波形的振荡周期可用过渡过程公式计算 (6)4.3计数器——完成30秒计时的功能 (7)4.3.1接线图 (7)4.3.2 74LS193引脚图 (8)4.3.3 74LS193功能表 (8)4.4单元译码显示电路 (9)4.4.1 74LS48接线图 (10)4.4.2 74ls48引脚图 (10)4.4.3 74ls48引脚功能表—七段译码驱动器功能表 (10)4.4.4控制电路 (11)4.4.6报警电路 (12)五、给定条件及器件 (13)六、总结 (13)七.参考文献 (13)一、设计目的随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。
用篮球竞赛30s计时器来表示，进攻方拥有30秒进攻时间，在限定的时间内必须投篮且篮球击中篮框，否者当作为例处理。
比赛中统计员可根据规则停止、继续或清零计数器，以规范球场秩序。
二、设计要求和设计指标具有30s计时功能，并且能实时显示计数结果；设有外部操作开关，控制计数器实现直接清零、启动以及暂停/连续工作等操作；计时器为30s递减计时，计时间隔为1s；计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。
三、总体框图设计3.1功能结构示意图3.2总体电路图四、功能模块设计和原理说明30秒定时器的总体参考方案框图所示。
它包括秒脉冲发生器、计数器、译码器、显示电路、报警电路和辅助时序控制电路（简称控制电路）等五个部分。
数电课程设计篮球30秒计时器
课程设计任务书学生：斌专业班级：通信0901指导教师：文工作单位：题目: 篮球30秒计时器1 要求完成的主要任务:用中、小规模集成电路设计一台能显示并进行控制的30倒计时器，要求如下：1.具有显示30秒计时的功能。
2.设置外部工作开关，控制计时器的直接清零，启动与暂停/连续的功能。
3.计时器为30秒递减，时间间隔为1秒。
4.在直接清零是要求显示管灭灯。
5.计时器递减到零时，数码显示管不能灭灯，同时发出光电报警。
2 时间安排：时间：第1-12周理论设计，软件仿真，第15-18周实验室焊接、安装调试。
地点：理工楼E604实验室学生签名：年月日指导教师签名：年月日多功能数字钟电路设计摘要 (1)Abstract (2)1系统原理框图 (3)2方案设计与论证 (4)2.1秒脉冲发生电路 (4)2.2控制电路 (6)2.3计数电路 (7)2.4译码及显示单元电路 (8)2.5报警电路 (8)3单元电路的设计 (12)3.1秒脉冲产生电路的设计 (12)3.2计数电路的设计 (12)3.3控制电路的设计........................................................................... . (13)3.4译码及驱动显示电路设计 (14)3.5 报警电路....................................................................... (16)3.6 电路总图 (17)4仿真结果及分析 (18)4.1 时钟结果仿真 (18)4.2 秒钟个位时序图 (18)4.3报时电路时序图 (19)4.4测试结果分析 (19)5心得与体会 (20)6参考文献 (21)附录1原件清单 (22)附录2系统原理图 (23)摘要计时器在人类生活中有着非常重要而广泛的应用，古时候人们就开始用沙漏和水漏做定时工具，随着科技和社会的发展，人们开始用全新的方法来改造计时器以达到准确计时的目的。
数字电路-篮球比赛30秒倒计时
《篮球竞赛30S计时器》课程设计说明书题目篮球竞赛30S计时器学生姓名学号所属学院专业班级 2指导教师教师职称目录一、设计要求 (1)二、电路设计与分析2.1设计原理 (1)2.2单元模块 (1)1、秒脉冲信号的产生 (1)2、计数器 (3)3、时钟信号控制电路 (4)4、显示模块电路 (5)5、报警电路 (6)三、外部操作开关 (6)四、设计原理图与电路总图 (6)五、仿真测试性能 (7)六、总结 (9)一、设计要求篮球竞赛30S计时器的基本要求：1)具有显示30S计时功能2)设置外部操作开关，控制计数器的直接清零，启动和暂停/连续功能3)在直接清零时，要求数码显示器灭灯4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S5)计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号〖主要元器〗：NE555(1)，74LSl92(2)等二、电路分析与设计2.1设计原理篮球竞赛30S计时器的总体设计方案如下：它主要包括秒脉冲信号，30S 计数器，译码显示器部分，报警电路和外部操作开关五部分组成，其中外部操作开关包括接直接清零，启动和暂停/继续。
2.2单元模块1、秒脉冲信号的产生555定时器主要是通过外接电阻R和电容器C构成充、放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。
这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路、以及多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等脉冲波形产生和整形电路。
NE555为8脚时基集成电路，各脚主要功能1地 GND 2触发3输出 4复位5控制电压 6门限(阈值)7放电 8电压Vcc用555定时器构成多谐振荡器：用555定时器构成多谐振荡器电路如图(a)所示。
电路没有稳态,只有两个暂稳态,也不需要外加触发信号,利用电源VCC 通过R1和R2向电容器C充电,使uC逐渐升高,升到2VCC /3时,uO跳变到低电平,放电端D导通,这时,电容通过电阻R2和D端放电,使uC 下降,降到VCC/3时,uO跳变到高电平,D端截止,电源VCC又通过R1和R2向电容器C充电。
篮球竞赛30S计时器课设报告
课程设计说明书课程设计名称：数字电路课程设计课程设计题目：篮球竞赛30S计时器学院名称：信息工程学院专业：通信工程班级：学号：姓名：评分：教师：20 年月日数字电路课程设计任务书20 13 －20 14 学年第 1学期第 2 周－ 3 周题目篮球竞赛30S计时器内容及要求〖基本要求〗1)具有显示30S计时功能2)设置外部操作开关，控制计数器的直接清零，启动和暂停/连续功能3)在直接清零时，要求数码显示器灭灯4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S5)计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号〖主要参考元器〗：N综合555(1)，74ls161(1)，74LSl92(2)进度安排1.仿真、画PCB线路板图、领元器件：2天；2. 制作、焊接：2天3．调试：3天4. 验收：1天5. 提交报告：2013-2014学年第一学期3周学生姓名：指导时间：第2～3周指导地点：E 楼 607 室任务下达 2013年 9 月 7 日任务完成 2013年 9 月 22 日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□√ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师系（部）主任注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要篮球30s计时器是对实际篮球比赛中24s计时器的拓展，本课程设计的30s计时器主要由脉冲发生电路、时序控制电路、计数器、译码器、数码显示器及报警电路构成。
采用30s倒计时的计时方式，功能完备，具有可直接置数、清零、暂停/继续和报警的特点。
可应用于篮球比赛中对进攻时间的计时控制及其他各种需要倒计时的场合进行跟踪计时。
关键词：时序；计数；译码目录前言 (1)第一章电路组成与工作原理 (2)1.1 篮球竞赛30s计时器的系统组成 (2)1.2 篮球竞赛30s计时器的工作原理 (2)第二章单元电路设计与计算 (3)2.1 秒脉冲发生电路 (3)2.3 译码电路 (4)2.4 控制电路 (5)2.4.1 置数控制电路 (5)2.4.2 清零控制电路 (5)2.4.3 暂停/继续控制电路 (6)2.5 报警电路 (6)第三章电路调试与改进 (8)3.1 秒脉冲发生电路的调试 (8)3.2 译码显示电路的调试 (8)3.3 控制电路的改进 (9)第四章总结 (10)参考文献 (11)附录一元件清单 (12)附录二总电路图 (13)附录三电路实物图 (13)附录四电路PCB图 (15)前言信息社会的发展离不开电子产品的进步，计时器就是工业发展道路上进步的产物。
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《篮球竞赛30S计时器》课程设计说明书题目篮球竞赛30S计时器学生姓名学号所属学院专业班级 2指导教师教师职称目录一、设计要求 (1)二、电路设计与分析2.1设计原理 (1)2.2单元模块 (1)1、秒脉冲信号的产生 (1)2、计数器 (3)3、时钟信号控制电路 (4)4、显示模块电路 (5)5、报警电路 (6)三、外部操作开关 (6)四、设计原理图与电路总图 (6)五、仿真测试性能 (7)六、总结 (9)一、设计要求篮球竞赛30S计时器的基本要求：1)具有显示30S计时功能2)设置外部操作开关，控制计数器的直接清零，启动和暂停/连续功能3)在直接清零时，要求数码显示器灭灯4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S5)计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号〖主要元器〗：NE555(1)，74LSl92(2)等二、电路分析与设计2.1设计原理篮球竞赛30S计时器的总体设计方案如下：它主要包括秒脉冲信号，30S 计数器，译码显示器部分，报警电路和外部操作开关五部分组成，其中外部操作开关包括接直接清零，启动和暂停/继续。
2.2单元模块1、秒脉冲信号的产生555定时器主要是通过外接电阻R和电容器C构成充、放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。
这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路、以及多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等脉冲波形产生和整形电路。
NE555为8脚时基集成电路，各脚主要功能1地 GND 2触发3输出 4复位5控制电压 6门限(阈值)7放电 8电压Vcc用555定时器构成多谐振荡器：用555定时器构成多谐振荡器电路如图(a)所示。
电路没有稳态,只有两个暂稳态,也不需要外加触发信号,利用电源VCC 通过R1和R2向电容器C充电,使uC逐渐升高,升到2VCC /3时,uO跳变到低电平,放电端D导通,这时,电容通过电阻R2和D端放电,使uC 下降,降到VCC/3时,uO跳变到高电平,D端截止,电源VCC又通过R1和R2向电容器C充电。
篮球30秒倒计时器设计
水电学院
课程设计任务书
课程名称：数字电路
题目名称：篮球30秒倒计时器
专业：发电厂及电力系统
班级：一班
学号：*********
姓名：***
设计题目智能篮球比赛倒计时器的设计
课程论文的要求设计一个篮球赛计时系统，具有攻方30秒倒计时功能，设计要求如下;
1,具有30秒倒计时功能：用两个共阴数码管显示，其间隔时间为1秒。
2，分别设计启动键和暂停键/继续键，控制两个计时器启动计数，暂停/继续计数功能。
3设置复位键：按复位键可随时返回初始状态，即进攻方计时器放回到30秒。
4，计时器递减数到“00”时，计时器跳回“30”停止工作，并给出声音和发光提示，即直流振荡器发出声响和发光二极管发光。
主要元器件及仪器设备
可逆十进制计数器74LS192三片、三输入或非门74LS27一片，七段译码器74LS48三片，七段译码器CD4511，共阴极数码管SM120501K三个，二输入与非门74LS00一片，四输入与非门74LS20一片，555定时器一片，二输入与门74KS08一片。
开关3个，电容0.01，0.51，1微法各一个，电阻10k，470欧姆若干，LED个等实验板稳压电源，万用表。
个部分。
设计思路
设计方案
74LS192的工作原理计数器单元电路
74LS48管脚图
74LS48功能表:
停止控制电路：
总电路图：。
篮球竞赛30秒计时器课程设计
篮球竞赛30秒计时器课程设计一、课程目标：通过篮球竞赛30秒计时器课程的学习，能够掌握以下技能：1. 能够理解和运用30秒计时器在篮球比赛中的作用和意义；2. 能够熟练掌握30秒计时器的使用方法和使用规则；3. 能够运用30秒计时器进行有效的进攻和防守；4. 培养团队合作精神和比赛策略意识。
二、课程内容：1. 介绍篮球竞赛30秒计时器的作用和意义；2. 讲解30秒计时器的使用方法和使用规则；3. 练习30秒计时器的操作，并进行比赛模拟；4. 教授进攻和防守策略，并应用于30秒计时器的比赛模拟中；5. 进行团队合作练习，培养团队合作精神。
三、课程安排：1. 熟悉知识点：10分钟简单介绍篮球竞赛30秒计时器的作用和意义，让学生明确学习目标。
2. 讲解使用规则：10分钟详细讲解30秒计时器的使用方法和使用规则，让学生熟悉其操作流程。
3. 30秒计时器操作训练：30分钟让学生进行计时器模拟操作练习，错漏重点训练，直到达到熟练操作的程度。
4. 篮球比赛模拟：20分钟组织两个团队进行比赛模拟，练习30秒计时器的应用，同时结合进攻和防守策略。
5. 团队合作练习：10分钟通过进行团队合作练习，培养学生的团队合作精神和比赛策略意识。
四、教学方法：1. 讲授法：通过讲解30秒计时器的使用方法和使用规则，让学生了解其操作流程，熟悉其使用规则。
2. 模拟操作法：通过计时器模拟操作练习，让学生掌握熟练操作的技巧。
3. 实践练习法：组织比赛模拟，结合进攻和防守策略，让学生在实践中掌握30秒计时器的应用。
4. 团队合作法：通过团队合作练习，培养学生的团队合作精神和比赛策略意识，提高他们的团队协作能力。
五、教学评价：通过考核学生在模拟操作练习和比赛模拟中的表现，以及团队工作能力的发挥情况，综合评价学生的学习成果，给予相应的评估和激励。
六、教学资源：1. 30秒计时器2. 篮球场地3. 篮球装备（篮球、球网、球架、护膝等）4. 篮球教学板书5. PPT课件6. 计时器使用规则手册。
数电大作业—30s倒计时器
4
5
LE:锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。 LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。
A1、A2、A3、A4:为8421BCD码输入端，A1为最低位。
a、b、c、d、e、f、g:为译码输出端，输出为高电平1有效。
另外 CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。a,g是 7 段输出，可驱动共阴LED数码管。另外，CD4511显示数“6”时，a段消隐;显示数“9”时，d段消隐，所以显示6、9这两个数时，字形不太美观。
8421 BCD 码，CD4011是四个2输入与非门，当两输入端有一个输入为0，输出就为1。当输入端均为1时，输出为0。当两个输入端都为0时，输出是1。
不过在此次proteus仿真中，就是一个与非门，如下图:
, 4069
4069全称CD4069，是六反相器，以CMOS为基础构件，每个4069中有6个反向器(其实就是数电中的非门)。
1
4011四2输入与非门、4069六反相器、LED灯，开关
, 74LS192
74LS192是十进制可编程同步加锁计数器，它采用8421码二-十进制编码，并具有直接清零、置数、加锁计数功能。其中CP、CP分别是加计数器、减计数器的时钟脉冲输入UD
端(上升沿有效)。PL是异步并行置数控制端(低电平有效)，TC、TC分别是进位、UD借位输出端(低电平有效)，MR是异步清除端，P0~P3是并行数据输入端，Q3~Q0是输出端。我们将用到的是它的减计数功能。
TC 它的计数原理是:只有当低位端发出借位脉冲时，高位计数器才作减计数器。当D
数字电路课程设计-篮球竞赛30s计时器
目录前言 (2)第一章设计任务及要求 (3)第二章电路设计原理与设计电路 (4)第三章单元模块3.1 秒脉冲发生器 (5)3.2 倒计时电路 (6)3.3 数码管驱动电路 (7)3.4 报警电路 (7)3.5 控制电路 (8)第四章电路仿真、安装与调试4.1 电路仿真 (10)4.2 安装与调试 (10)第五章实验总结 (11)参考文献 (12)附录一 (13)附录二 (14)附录三 (15)前言数字系统中，使用的最多的时序电路是计数器,计数器在生活中得到了广泛的应用。
篮球运动近几年在我国兴起，逐渐成为一种全民健身的项目。
篮球比赛中的30秒规定使得计数器再次发挥了它的功能。
本次设计中利用即为双向计时器的减计数功能完成电路的倒计时。
除了能够显示30秒倒计时外，本设计电路还具有直接清零、暂停、报警等功能。
在正规的篮球比赛中，对时间的精确度的要求较高，有时在最后的几分钟内赛事可以发生很大的逆转。
而运动员控球不可超过30秒的规定更是将比赛对时间的要求精确到了秒甚至更小的单位。
为了满足赛事对时间的要求，设计一个30秒倒计时器，通过显示倒计时，倒计时结束时发出警报帮助裁判更好的判定运动员是否违规。
通过控制电路报警，很大程度上避免了人为因素产生的误差，从而更体现了比赛中的公平公正原则。
并且，随着篮球运动的流行，这种计时器的市场十分可观。
因此，设计一个30秒倒计时器意义重大。
第一章设计任务及要求（1）具有显示30S计时功能；（2）设置外部操作开关，控制计数器的直接清零，启动和暂停/连续功能；（3)在直接清零时，要求数码显示器灭灯；（4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S；（5) 计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。
第二章电路设计原理本设计是脉冲数字电路的简单应用。
基本设计思路为：利用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为10Hz的脉冲，即输出周期为0.1秒的方波，再将该脉冲信号加到由74LS161构即周期为1秒，接着将该信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端,再通过译码器74LS248把输入的8421BCD码经过内部作和电路“翻译”成七段输出，然后直接推成动LED，显示十进制数，然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零，启动和暂停/连续、译码显示电路的显示与灭灯及光电报警等功能，光电报警用发光二极管来代替，灯亮代表报警。
篮球竞赛30秒计时器报告
摘要本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛30秒计时器。
此计时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。
此计时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当计时器递减到零时，会发出光电报警信号。
本设计完成的中途计时功能，实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能，在社会生活中也具有广泛的应用价值。
此计时器的设计采用模块化结构，主要由以下3个组成，即计时模块、控制模块、以及译码显示模块。
在设计此计时器时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、方便、快捷。
此电路是以时钟产生，触发，倒计时计数，译码显示为主要功能，在此结构的基础上，构造主体电路和辅助电路两个部分。
关键字 计时器 光电报警 模块化篮球竞赛30秒计时器报告__文档在线提供_目录前言 (4)第一章 计数器概述 (5)1.1 计时器的特点及应用 (5)1.2 设计任务及要求 (6)第二章 电路设计原理及单元模块 (7)2.1 设计原理 (7)2.2 设计方案 (8)2.3 单元模块 (10)2.3.1 8421BCD码递减计数器模块 (10)2.3.2 时钟模块 (13)2.3.3 辅助时序控制模块 (14)2.3.4 译码显示模块 (17)第三章 安装与调试 (20)3.1 电路的安装 (20)3.2 电路的调试 (20)第四章 实验体会 (21)结 论 (23)参考文献 (24)附 录 (25)第 2 页共 24 页前言电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。
在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。
数字电子技术课程设计篮球30S计时器
综述随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒限制。
一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。
本设计主要能完成：显示30秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；计时器为30秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。
1 设计方案1.1 电路设计分析555定时器用来产生周期为1秒的脉冲信号，供计数器进行倒计数，以便将计数器输出的数据传送给译码器，译码器再译码驱动七段数码管显示输出，控制电路实现“篮球竞赛30s”的暂停/继续工作，清零复位，置数/工作；报警电路实现30s计数器减至0秒时报警电路发出光电警报，由此分析得出30秒计时器的总体参考方案框图如图1-1所示。
它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和控制电路等五个模块组成。
其中计数器和控制电路是系统的主要模块。
图1-1 30秒计时器系统设计框图2 单元电路设计2.1 1秒脉冲发生器用555集成电路组成多谐振荡电路为系统提供时钟秒脉冲。
555定时器应用为多谐振荡电路时，当电源接通Vcc 通过电阻R1、R 2向电容C 充电，其上电压按指数规律上升，当u 上升至2/3Vcc ，会使比较器C 1输出翻转，输出电压为零，同时放电管T 导通，电容C 通过R 2放电；当电容电压下降到1/3Vcc ，比较器C2工作输出电压变为高电平，C 放电终止，Vcc 通过R1、R2又开始充电；周而复始，形成振荡。
则其振荡周期与充放电时间有关，也就是与外接元件有关，不受电源电压变化影响。
篮球30秒计时器设计
篮球竞赛30秒计时器1设计目的把握数字电路系统的设计方式、装调技术及篮球竞赛30秒计时器的设计，使得学生将所把握的电子技术理论知识与实际相结合，提高学生的动手设计能力和科研创新能力，更好的培育学生的学习爱好。
2设计内容及要求2.1具有显示30秒计时功能；2.2计时器为递减工作，距离为1S；2.3递减到0时发声光报警信号；2.4设置外部开关，操纵计时器的清0，启动及暂停。
3电路工作原理3.1分析要求，画原理框图30秒计时器的整体方框图如图3.1所示。
它包括秒脉冲发生器，计数器，译码显示电路，报警电路和操纵电路等五个部份组成。
其中计数电路是系统的要紧部份。
计数器完成24秒计时功能，而操纵电路完成计数器的清零，启动，暂停等功能。
图3.1原理框图秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和按时标准，电路采纳555集成电路组成的多谐振荡器组成。
译码显示电路用DCD_HEX。
报警电路用发光二极管和蜂鸣器组成。
3.2电路图3.2.1 电路如图3.2.1，该方案计数部份有两片74LS192十进制可编程加/减计数器等组成。
它的计数原理是：只有当低位BO1端发出借位脉冲时，高位计数器才作减计数。
当高低位计数器全处于零，且低位没有脉冲输入时，置数端LD=0, 计数器完成并行置数，在低位有时钟输入的情形下，计数器再进行下一次减计数。
图3.2.1电路图J1实现持续/暂停,J2实现置数/计数功能，J3为清零鍵。
当显示减为00时高位BO端发出借位脉冲，使低位芯片无脉冲输入，电路停止计数，同时LED发出报警信号。
4单元电路设计4.1倒计时电路该电路要紧由两片71LS192组成。
74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。
CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端。
LD为预置输入操纵端，异步预置。
CR为复位输入端，高电平有效，异步清除。
CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出，BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。
74LS192引脚图74LS192功能表在该设计中，利用芯片的减计数功能，即时钟脉冲从cpd输入，而cpu接高电平。
数电课程设计 篮球竞赛30秒计时器
数字电子技术课程设计学院：班级：姓名：学号：23509444.doc摘要本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛30秒计时器。
此计时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。
此计时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当计时器递减到零时，会发出光电报警信号。
本设计完成的中途计时功能，实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能，在社会生活中也具有广泛的应用价值。
此计时器的设计采用模块化结构，主要由以下3个组成，即计时模块、控制模块、以及译码显示模块。
在设计此计时器时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、方便、快捷。
此电路是一时钟产生，触发，倒计时计数，译码显示为主要功能，在此结构的基础上，构造主体电路和辅助电路两个部分。
关键字计时器光电报警模块化第 2 页共25 页目录前言 (4)第一章计数器概述 (5)1.1 计时器的特点及应用 (5)1.2 设计任务及要求 (6)第二章电路设计原理及单元模块 (7)2.1 设计原理 (7)2.2 设计方案 (8)2.3 单元模块 (10)2.3.1 8421BCD码递减计数器模块 (10)2.3.2 时钟模块 (13)2.3.3 辅助时序控制模块 (14)2.3.4 译码显示模块 (17)第三章安装与调试 (20)3.1 电路的安装 (20)3.2 电路的调试 (20)第四章实验体会 (21)结论 (23)参考文献 (24)附录 (25)第 3 页共25 页323509444.doc前言电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。
在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。
篮球竞赛30S计时器课设报告
篮球竞赛30S计时器课设报告
一、课设目的
本课设旨在设计一款篮球竞赛30秒计时器，以便于篮球场地上的裁判员对比赛时间进行管理和控制，以确保比赛的公平性和规范性。
二、课设内容
1.硬件设计
a.主控芯片：使用STM32F103C8T6，该芯片具有较高的性能和较多的外设接口。
b.显示屏幕：使用12864的点阵液晶屏幕，可清晰地显示倒计时及比分等信息。
c.按键：使用4个按键，包括开始/暂停、复位、加时、减时。
d.音响：使用蜂鸣器，作为计时器倒计时结束时的提示音。
2.软件设计
a.实时中断：利用STM32芯片的外部中断功能，监测按键事件。
b.计时器：使用定时器模块控制计时器的时间，可以实现倒计时功能。
c.显示屏幕：借助某些开源库来控制液晶显示屏的驱动，显示屏幕上的各种状态。
d.按键响应：通过判断按键的不同事件，执行相应的操作。
e.倒计时结束提示：利用蜂鸣器发出提示声，提醒比赛时间结束。
三、课设效果
1.简单易用：该篮球竞赛30秒计时器具有易操作、直观、便于理解的特点。
2.实时性良好：利用STM32芯片处理器高速执行指令，确保计时器的实时性。
3.稳定性优异：该计时器采用了物理外设来处理显示屏幕、按键响应、计时等功能，稳定性优异。
四、课设总结
本课设通过利用STM32芯片的高性能，结合物理外设控制液晶显示屏、按键功能、计时器倒计时功能等，成功设计出篮球竞赛30秒计时器。
该计时器具有简单易用、实时性良好、稳定性优异等特点。
数电课程设计篮球秒计时器
数电课程设计篮球秒计时器Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】课程设计任务书学生姓名：刘斌专业班级：通信0901指导教师：李文工作单位：题目: 篮球30秒计时器1 要求完成的主要任务:用中、小规模集成电路设计一台能显示并进行控制的30倒计时器，要求如下：1.具有显示30秒计时的功能。
2.设置外部工作开关，控制计时器的直接清零，启动与暂停/连续的功能。
3.计时器为30秒递减，时间间隔为1秒。
4.在直接清零是要求显示管灭灯。
5.计时器递减到零时，数码显示管不能灭灯，同时发出光电报警。
2 时间安排：时间：第1-12周理论设计，软件仿真，第15-18周实验室焊接、安装调试。
地点：理工楼E604实验室学生签名：年月日指导教师签名：年月日多功能数字钟电路设计控制电路的设计..................................................................... . (13)报警电路.................................................................. (16)摘要计时器在人类生活中有着非常重要而广泛的应用，古时候人们就开始用沙漏和水漏做定时工具，随着科技和社会的发展，人们开始用全新的方法来改造计时器以达到准确计时的目的。
篮球竞赛计时器就是一种典型的计时器的应用。
在篮球比赛中规定球友持球的时间不能超过30秒，否则就是犯规。
本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间进行30秒限制，一旦球员持球的时间超过了30秒，它将自动报警从而判定刺球员的犯规。
本文设计用的是实现以中小规模集成电路设计计时器的方法，它是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
它是由时钟脉冲产生电路、计数电路、译码驱动及显示电路、报时电路及电源电路组成。
电子课程设计报告---篮球竞赛30s计时器
篮球竞赛30S计时器设计报告一. 设计要求设计一个篮球竞赛30S计时器基本要求：（1）计时器为30S递减计时，计时间隔为1S。
（1）设置外部操作开关，控制计数器的直接清零，启动和暂停/连续功能。
（1）计时器递减计时到零时，数码显示器闪烁，同时发出报警信号。
二. 方案设计（1）该设计主要由一个555芯片产生一个时钟脉冲，通过控制电路直接加在递减计时芯片74ls192上，通过七段译码显示电路直接译码显示。
方案一：用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为10Hz的脉冲，再将该脉冲信号加到由74LS161构即周期为1秒，接着将该信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端,再通过译码器74LS248把输入的8421BCD码经过内部作和电路“翻译”成七段输出，这样加在led七段数码管上显示十进制数，然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零，启动和暂停/连续、报警等功能。
方案二：用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为1Hz的脉冲，即输出周期为1秒的方波，再将该脉冲信号送到DCD_HEX芯片上，经过DCD_HEX 内部译码，使LED显示十进制数，然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零，启动和暂停/连续、报警等功能。
方案选择：通过原理分析和仿真实验等步骤比较后，采用方案二，更简洁、方便、易于实现和各个功能。
（2）本设计分为五个部分，脉冲震荡电路、递减计时电路、译码显示电路、报警电路、最后控制电路。
如下系统框图1、脉冲振荡电路该电路由一个555芯片组成：555芯片的工作原理见下表1表1 555工作电压表原理图如下：图2 555脉冲发射电路如上图所示：555电路脉冲计算周期为：T=(R1+2R2)C㏑2；在本图中r1=47K，r2=48k，C=0.1u。
计算下来周期大约为1s钟。
2、递减计时电路该电路由两个74LS192芯片组成，实现30进制的递减计时功能，U2 a,b,c,d 以及U1 c,d输入端全部接地，U1 74ls192 a,b输入端接高电平，实现30进制计数功能。
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数字电子技术课程设计学院：班级：姓名：学号：23509444.doc摘要本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛30秒计时器。
此计时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。
此计时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当计时器递减到零时，会发出光电报警信号。
本设计完成的中途计时功能，实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能，在社会生活中也具有广泛的应用价值。
此计时器的设计采用模块化结构，主要由以下3个组成，即计时模块、控制模块、以及译码显示模块。
在设计此计时器时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、方便、快捷。
此电路是一时钟产生，触发，倒计时计数，译码显示为主要功能，在此结构的基础上，构造主体电路和辅助电路两个部分。
关键字计时器光电报警模块化第 2 页共25 页目录前言 (4)第一章计数器概述 (5)1.1 计时器的特点及应用 (5)1.2 设计任务及要求 (6)第二章电路设计原理及单元模块 (7)2.1 设计原理 (7)2.2 设计方案 (8)2.3 单元模块 (10)2.3.1 8421BCD码递减计数器模块 (10)2.3.2 时钟模块 (13)2.3.3 辅助时序控制模块 (14)2.3.4 译码显示模块 (17)第三章安装与调试 (20)3.1 电路的安装 (20)3.2 电路的调试 (20)第四章实验体会 (21)结论 (23)参考文献 (24)附录 (25)第 3 页共25 页323509444.doc前言电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。
在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒限制。
一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。
本设计主要能完成：显示30秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；计时器为30秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。
整个电路的设计借助于EWB5.12仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在EWB5.12下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
第 4 页共25 页第一章计时器概述1.1 计时器的特点及应用随着社会文明的进步和科学技术的发展，先进的电子技术在各个近代学科门类和技术领域占有不可或缺的核心地位。
在我国现代化建设的发展进程中，数字电子技术在国民经济和科学研究各个领域的应用也越来越广泛。
而计时器恰恰是数字电子技术的一个重要组成部分，计时器是一个用来实现计数功能的时序部件，它不仅可以用来计脉冲个数，还常用来做数字系统的定时、分频，执行数字运算，以及其他特定的逻辑功能等等。
计时器的种类很多。
按构成计时器的各触发器是否使用同一个时钟脉冲源来分，可以分为同步计时器和异步计时器。
根据计时制的不同，可以分为二进制、十进制和任意进制计时器。
根据计时器的增减趋势，又可以分为加法、减法和可逆计时器。
还有可预置数和可编程序功能计时器等等。
目前，无论是TTL还是CMOS 集成电路，多有品种较齐全的中规模集成计时器，使用者只要借助于期间手册提供的功能表和工作波形图及管脚图排列，就能正确地使用这些器件。
第 5 页共25 页523509444.doc1.2 设计任务及要求1.2.1基本要求：（1）具有显示30秒计时功能；（2）系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；（3）在直接清零时，要求数码管显示器灭灯；（4）计时器为30秒递减计时，其计时间隔为1秒；（5）计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。
1.2.2 设计任务及目标：（1）根据原理图分析各单元电路的功能；（2）熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能；（3）进行电路的装接、调试，直到电路能达到规定的设计要求；（4）写出完整、详细的课程设计报告。
1.2.3 主要参考器件：NE555 74LS161（1） 74LS192（2）第 6 页共25 页第二章电路设计原理与单元模块2．1 设计原理30秒计时器的总体参考方案框图如图2-1所示。
它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路（简称控制电路）等五个模块组成。
其中计数器和控制电路是系统的主要模块。
计数器完成30秒计时功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。
图2-1 30秒计时器系统设计框图秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，但本设计对此信号要求并不太高，故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路由74LS48和共阴极七段LED显示器组成。
报警第7 页共25 页723509444.doc电路在实验中可用发光二极管代替。
2．2 设计方案分析设计任务，计数器和控制电路是系统的主要部分。
计数器完成30s计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停／连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能。
为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系。
在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器灭灯。
当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示“30”字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停／连续开关拨在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停／连续开关拨在连续时，计数器继续递减计数。
系统设计框图如图2-1所示。
篮球竞赛30秒计时器实验电路如图2-2所示。
如果根据实验所提供的参考器件，还可在秒脉冲发生模块上做些变化，前者产生的脉冲周期直接是1秒；如果让其产生的秒脉冲频率为10Hz，触发脉冲输出的方波周期为0.1秒，再将该脉第8 页共25 页图2-2 篮球竞赛30秒计时器冲信号送到由74LS161构成的十分频器，由74LS161输出的脉冲周期为1秒，再将该信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端。
如此就可得到两个方案，由于两方案原理相同，故本设计只采用方案一所述，即直接由555多谐振荡器产生脉冲周期为1秒的脉冲。
其电路如图2-2所示。
第9 页共25 页923509444.doc第 10 页 共 25 页 2．3 单元模块2.3.1 8421BCD 码递减计数器模块计数器选用汇总规模集成电路74LS192进行设计较为简便，74LS192是十进制可编程同步加锁计数器，它采用8421码二-十进制编码，并具有直接清零、置数、加锁计数功能。
图2-3是74LS192外引脚及时序波形图。
图中U CP 、D CP 分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端（上升沿有效）。
LD 是异步并行置数控制端（低电平有效）， CO 、BO 分别是进位、借位输出端（低电平有效），CR 是异步清零端，D3-D0是并行数据输入殿，Q3-Q0是输出端。
74192的功能表见下表2-1所示。
其工作原理是：当LD =1，CR=0时，若时钟脉冲加到U CP 端，且D CP =1图2-3 74LS192外引脚及时序波形图第11 页共25 页23509444.doc表2-1 74LS192功能表则计数器在预置数的基础上完成加计数功能，当加计数到9时，CO 端发出进位下跳变脉冲；若时钟脉冲加到D CP 端，且U CP =1，则计数器在预置数的基础上完成减计数功能，当减计数到0时，BO端发出借位下跳变脉冲。
由74LS192构成的三十进制递减计数器如下图2-4所示图2-4 8421BCD 三十递减计数器第 13 页 共 25 页其预置数为N=（00110000）= (30)10。
它的计数原理是 : 只有当低位1BO 端发出借位脉冲时 , 高位计数器才作减计数。
当高、低位计数器处于全零 , 且 D CP 为 0时 , 置数端2LD =0, 计数器完成并行置数 , 在 D CP 端的输入时钟脉冲作用下 , 计数器再次进入下一循环减计数。
2.3.2 时钟模块为了给计数器74LS192提供一个时序脉冲信号,使其进行减计数,本设计采用555构成的多谐振荡电路(即脉冲产生电路),其基本电路如图2-6示.其中555管脚图如下图2-5示.由555工作特性和其输出周期计算公式可知,其产生的脉冲周期为: T=0.7(R 1+2R 2)C 。
因此,我们可以计算出各个参数通过计算确定了R1取15k欧姆,R2取68k 欧姆,电容取C 为10uF 、C1为0.1uF,.这样我们得到了比较稳定的脉冲,且其输出周期为1秒.图2-5 555管脚图23509444.doc图2-6 555多谐振荡电路图2.3.3 辅助时序控制模块为了保证系统的设计要求 , 在设计控制电路时 , 应正确处理各个信号之间的时序关系。
从系统的设计要求可知 , 控制电路要完成以下四项功能 :①操作 “直接清零”开关时 , 要求计数器灭灯。
②闭合 “启动” 开关时 , 计数器应完成置数功能 , 显示器显示 30 秒字样 ; 断开“启动”开关时 , 计数器开始进行递减计数。
R R u C cc③当“暂停 / 连续”开关处于“暂停”位置时 ,控制电路封锁时钟脉冲信号CP , 计数器暂停计数 , 显示器上保持原来的数不变，“暂停 / 连续” 开关处于“连续”位置时 , 计数器继续累计计数。
④当计数器递减计数到零 ( 即定时时间到 ) 时 , 控制电路应发出报警信号 , 使计数器保持零状态不变 , 同时报警电路工作。
如图2-7所示.图2-7 光电报警电路当计数到零时,两计数器借位端输出多为低（0）,故本设计将高位片借位BO反馈到二极管负极性端,此时+5V电源经1k电阻使2发光二极管发出光电报警信号,完成报警功能,而在递减计数时,BO端输出为高（1）,二极管不报警.2图2-8是辅助时序控制电路图。
第15 页共25 页23509444.doc图 2-8 辅助时序控制电路图（时钟信号控制电路）LD 接 74LS192 的预置数控制端, 当开关 1S 合上时 ,LD =0,74LS192 进行置数 ; 当 1S 断开时, LD =1,74LS192 处于计数工作状态 , 从而实现功能②的要求，当然本设计只要将启动信号直接加到置数端，见图2-2。