数字逻辑课程设计-电子秒表.pdf

计算机学院数字系统课程设计

第一章实验概述

1.1实验设计任务

1.1.1设计任务

1.设计一个电子秒表，可显示4位数，计时范围0——10分钟

2.显示精确到0.1秒，对0.01秒进行四舍五入

3.有暂停、启动、恢复和连续功能，显示板由发光二极管构成

2.1实验目的与设计要求

2.1.1实验目的

1.学习数字电路基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器、计数器以及译

码显示器等单元电路的综合应用；

2.了解电子秒表的组成与工作原理；

3.熟悉中规模集成电路的应用；

4.掌握电子秒表的设计、调试以及故障排除方法；

5.培养书写综合实验报告的能力。

2.1.2设计要求

1.根据设计任务要求，综合运用数字电子技术课程中所学到的理论知识与实践

技能独立完成设计课题。

2.根据课题查阅书籍，独立思考，深入研究课程设计中遇到的问题，培养自己

分析、解决问题的能力。

3.根据设计要求，从选择设计方案开始，首先按单元电路进行设计，选择合适

的元器件，最后画出总的电路图。

4.学会电子电路的连线安装和调试技能，最终实现任务要求的全部功能；电路

布局合理，走线清楚，工作可靠。

5.写出完整的实验报告，调试中出现的异常现象的分析与讨论。

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第二章电子秒表的设计过程

2.1电路的设计与元件的选择

2.1.1总体方案的设计

显示显示显示显示四舍

五入

控制

电路

译码译码译码译码

分计数秒十计数秒个计数分秒计数

计数器

振荡器分频器

脉冲发生电路

图2.1

电子秒表一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成。其中振

荡器和分频器组成标准秒信号发生器，由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时

系统。信号送入计数器，累计结果以分、秒、分秒的数字显示出来，分、分秒由十进制

计数器构成，秒由六十进制计数器构成。其原理框图（如图2.1）

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2.1.2所需元件的选择

1.二输入与门、二输入与非门、二输入或门、反相器

2.多谐振荡器：f=100Hz（集成555定时器的应用）（如图2.2）

振荡周期T=0.7（R1+2R2）C，调节滑动变阻R2可输出不同的频率的脉冲信号；此

振荡器在电路中是为分频器和四舍五入电路提供脉冲信号。

图2.2

3.8421编码十进制加法计数器74160（如图2.3）