电子设计自动化课程设计报告简易数字.doc

《电子设计自动化》 课程设计报告 学 校： 专 业： 班 级： 姓 名： 指导教师： 二00九年 12 月 16 日 目 录 1.课程名称…………………………………………………………2 2.设计任务和要求…………………………………………………2 2.1设计任务……………………………………………………2 2.2设计要求……………………………………………………2 3.方法选择与论证…………………………………………………2 3.1方案选择……………………………………………………2 3.2方案论证……………………………………………………2 4.方案的原理图……………………………………………………3 4.1方案原理图…………………………………………………4 4.2总体电路图，布线图以及说明……………………………5 4.3单元电路设计及说明………………………………………5 5.电路调试…………………………………………………………8 6.收获体会、存在问题和进一步的改进意见……………………9  简易数字秒表 1.课程名称：《简易数字秒表》 2.设计任务和要求 2.1设计任务： 数字式秒表实现简单的计时与显示，按下启动键开始清零计时，按下停止键，计时停止。具有“ 分”（0—59）“秒” 00—59）数字显示，分辨率为1 秒。计时范围从 00分 0 秒 到 9 分 59 秒 。要求 1、将提供的1024hz的方波源转换成1hz 的方波源。 2、秒表的范围为0-59分59秒。 3、最后用数码管显示。 3. 方法选择与论证 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秒的结果，不过经过小组成员的讨论，一致选定采用方案二，该方案是在Proteus软件环境下实现的秒表计时功能，就制作上较方案一还是很不错的。 3.2. 方案论证 我们主要采用74LS90芯片和555计时器，74LS90 是二 -- 五十进制计数器 4.2总体电路图，布线图以及说明： 说明：上图是用EWB软件仿真的简易秒表设计的总体电路图，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相应使能和触发端； 其中两个与非门是通过反馈输出进行6进制的控制，两个与门实现高位两片74LS160的使能控制，达到秒表计数的功能。单击开关停止计数，在软件上通过启动开关可实现清零。 4.3元器件选择及说明： 74LS160的逻辑功能：74160为可预置的十进制计数器，异步清零端为低电平时，不管时钟端CP信号状态如何，都可以完成清零功能。74160的预置是同步的。当置入控制器为低电平时，在CP上升沿作用下，输出端与数据输入端一致。74160的计数是同步的，靠CP同时加在四个触发器上而实现。当ENP、ENT均为高电平时，在CP上升沿作用下输出端同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。 方案设计二： 4.1方案原理框图 本数字电子秒表设计由启动、清零复位电路、多谐振荡电路、分频计数电路、译码显示电路等组成如图所示 4.3单元电路设计及说明 4.3.1秒信号发生器单元： 秒信号发生器 利用555定时器构成的多谐振荡器产生秒脉冲发生器。由于555定时器的比较器灵敏度高，输出驱动电流大，功能灵活，再加上电路结构简单，计算比较简单。 利用555定时器构成的多谐振荡，在电路中我们选择数据如下：C＝1uF，R1=R2。利用公式：f=1/(R1+2R2)Cln2 根据设计要求，需要精确到0.01s，故f＝100Hz，带入上式得：R1＝R2＝KΩ。在环境下的原理图中，取R1＝R2＝KΩ，并且在R1支路串联一个1KΩ的电位器，来调节脉冲信号的精度。此信号从555定时器的3引脚OUT端输出，送到计数器74LS的脉冲输入端CP，作为计时脉冲。图1.3 74LS90六进制 时间计数单元有时计数、分计数和秒计数等几个部分。 要实现 0.1 秒计数，须设计一个 10 进制计数器；要实现秒计数，须设计一个 60 进制计数器；要实现分计数，须设计一个 10 进制计数器，这里选用 74LS90 实现。表74LS90功能表 输 入 输 出 功 能 清 0 置 9 时 钟 QDQC QB QA R0(1)、R0(2) S9(1)、S9(2) CP1 CP2 1 1 0 × × 0 × × 0 0 0 0 清 0 0 × × 0 1 1 × × 1 0 0 1 置 9 0 × × 0 0 ? ×× 0 ↓ 1 QA输出 二进制计数 1 ↓ QDQCQB输出 五进制计数