数字电子技术课程设计计划.doc
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1、数字电子技术课程设计计划 作者: 日期:13 个人收集整理 勿做商业用途2010级物理学数字电子技术课程设计数字电子技术课程设计报告书课题名称篮球比赛24秒违例定时器的设计姓 名钟代海学 号 081250123院、系、部通信与电子工程学院专 业电子科学与技术指导教师熊 洁2012年 月 日一、设计任务及要求:设计任务:设计一个篮球比赛24秒倒计时违例定时器,了解倒计时计数器的工作原理和设计方法。要 求: 1。设计一个具有倒计时功能的篮球竞赛定时器并具有时间显示功能。2.设置外部操作开关,控制定时器的启动、复位和暂停/连续计数.3.要求计时器递减计数到零时,显示器上显示00,同时发出警报信号.4
2、.要求计时器计时电路递减计时时,每隔1秒钟,计时器减1.5。分析设计系统的仿真结果。指导教师签名: 2012年 月 日 二、指导教师评语:指导教师签名: 2012 年 月 日 三、成绩 验收盖章 2012年 月 日 篮球比赛24秒违例定时器的设计1 设计目的(1)熟悉集成电路的引脚安排.(2)掌握各芯片的逻辑功能以及使用方法。(3)了解篮球24秒违例定时器的组成及工作原理.(4)熟悉倒计时计数器的设计和制作。2 设计思路(1) 设计秒脉冲发生器。(2) 设计24秒倒计时计数器。(3) 设计控制电路。(4) 设计报警电路。3 设计过程图1 电路组成方框图电路由秒脉冲发生器、计数器、译码显示、报警
3、电路和辅助控制电路五部分组成,见图1.3。1 秒脉冲发生器秒脉冲发生器由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器。秒脉冲的频率约为1Hz,即1秒.电路如图2所示:图2 由555构成的秒脉冲发生器振荡周期T和振荡频率f的近似计算公式如下:TW1=(R1+R2)CIn2=0.7(R1+R2)C TW2=R2CIn2=0.7R2CT=TW1+TW2=0。7(R1+2R2)C 其中R1=91千欧 ,R2=130千欧 ,C=33nF T=1秒3.2 计数器计数器由两片74LS192同步十进制可逆计数器构成。它采用8421码二十进制编码,并具有直接清零、置数、加/减计数功能.74LS192的功能
4、如表1所示: 表1 74LS192功能表CPUCPDLDCR操作00置数110加计数110减计数1清零74LS192的引脚图如下图3所示: 图3 74LS192引脚图图中4、5脚分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端,11脚是异步并行置数控制端,12、13脚分别是进位、借位输出端,14脚是异步清零端,15、1、10、9脚是并行数据输入端,3、2、6、7脚是输出端。计数器在计数时,利用借位输出端BO与下一级的CPD连接,实现计数器之间的级联,利用减计数CLR=0,且LD=1,CPU=1,实现计数器按8421码递减进行减计数.利用预置数LD端实现异步置数。当LD=0时,不管CPU和CPD时钟输入端的
5、状态如何,将使计数器的输出等于并行输入数据,即Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0.减法计数电路原理图如图4所示: 图4 减法计数原理图3。3 译码显示通过74LS192芯片的4输入端进行异步置数,译码器件采用7段数码显示管,通过译码后按十进制码的形式进行输出显示。3。4 报警电路 当减法计数器从24以单位秒脉冲依次减至00时,报警电路接收到报警信号,并且发出报警显示,即指示灯发亮。3.5 辅助控制电路完成计数器的启动、复位和暂停/连续计数功能。控制电路由K1、K2两部分组成:(1)K1:启动按钮.K1处于断开位置时,计数器保持24秒状态不变,处于等待状态。当K1闭合时,计数器开始计数,当计数器
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