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

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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

1.74LS00

Inputs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 H

L H H

H L H

H H L

2.74LS160

74LS160 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 QD

L X X X X X X X X L L L L

H L X X↑D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3

H 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。通过对教材的重新学习，现在真正知道了出现这些问题的原因。计数器的级联有串行并行两种方法，此实验选择串行级联。

六．实验室硬件仿真

由于实验室条件有限，在仿真连线时，因555定时器产生的脉冲源不稳定，所以选择了试验台上的函数信号发生器作为信号源（CP秒脉冲）。把六十、一百的计数器级联在一起，Q0～Q3输出端分别接至显示译码器，加上脉冲源后基本可以实现秒表的功能。

七．硬件仿真出现的问题

1．导线断了，或面板插孔有故障。为解决这个问题，我采用从低位片到高位片逐一连接测试是否正常工作，如出现故障及时调整。

2．LED显示灯有问题，导致有个别位数字跳动时出现差错。

3．实验面板上的输出的脉冲不稳定，导致秒表不能按正常的频率匀速运行。八．实验总结

通过本次实验，我最大的感触就是实践与理论之间的脱节。平常数电课上学习各个集成电路的功能，使这次实验很快地运用74LS60实现了要求的功能，但真正仿真、进实验室做还是觉得有些难度。当然，之前画电路图使也查了些资料，通过看资料书上的电子秒表设计图找到突破口。总之，还是自己动手能力欠缺。