【正文】 石英晶體并聯(lián)諧振振蕩電路圖如圖 31 所示。分頻電路可由 D 觸發(fā)器 、 鎖相環(huán) 電路 、 計(jì)數(shù)器電路 等構(gòu)成，在本電路設(shè)計(jì)中采用 同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74LS160 構(gòu)成萬分頻器，以得到電路需要的頻率信號。因此必須對脈沖源信號進(jìn)行分頻，經(jīng)計(jì)算要將 1MHz脈沖信號變?yōu)?100Hz的脈沖信號須進(jìn)行 1/10000的分頻，在分頻電路的選擇上，可以用四片 74LS160 計(jì)數(shù)器芯片來實(shí)現(xiàn)。也就是說，低位計(jì)數(shù)器每一個(gè)計(jì)數(shù)循環(huán)（ 10 個(gè)狀態(tài)）中， TC端只有在最后一個(gè)狀態(tài)發(fā)出一個(gè)進(jìn)位控制信號，才開啟高位計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。 1 0KV C CS3復(fù)位開關(guān)計(jì)數(shù)器清零端 計(jì)數(shù)器清零端 計(jì)數(shù)器清零端 計(jì)數(shù)器清零端 圖 35 復(fù)位開關(guān)電路圖 復(fù)位開關(guān)的一端接“ +5V”的電源提供“ 1”電平，一端接地提供“ 0”電平。 表 1 RS 鎖存器 功能表 DR DS Qn Qn+1 說明 0 0 0 X 不允許狀態(tài) 0 0 1 X 0 1 0 0 觸發(fā)器置 0 0 1 1 0 1 0 0 1 觸發(fā)器置 1 1 0 1 1 1 1 0 0 觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變 1 1 1 1 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 10 頁 共 17 頁 利 用 RS 鎖存 器 控制秒表的 啟動(dòng)和停止 秒表的啟動(dòng)和停止電路如圖 36 所示。譯碼器的輸出分低電平有效和高電平有效兩種。 顯示器的選擇 顯示器件有很多種，如 LED、 LCD 數(shù)碼管等，目前使用較多的是 LED 七段顯示器數(shù)碼管， LED 七段顯示數(shù)碼管分共陰極和共陽極兩種形式，本設(shè)計(jì) 譯碼驅(qū)動(dòng)部分選用了 74LS49 譯碼器，由于 74LS49 譯碼驅(qū)動(dòng)器輸出是高電平有效，配接的顯示數(shù)碼管須采用共陰極接法，所以選用了 共陰極型 LED 七段顯示 數(shù)碼器。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)加深了我的基礎(chǔ)知識，更鍛煉了思維和設(shè)計(jì)的能力，使我更好的了解了常見芯片的用途及設(shè)計(jì)各種產(chǎn)品的過程。 感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的良師益友。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師，本次設(shè)計(jì)每個(gè)細(xì)節(jié)都離不開您的細(xì)心指導(dǎo)，是您嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，是您循循善誘的教導(dǎo)給予我無盡啟迪，我才得以順利完成此次設(shè)計(jì)。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 14 頁 共 17 頁 總 結(jié) 本次的設(shè)計(jì)以 IC 芯片為核心， 基于數(shù)字電子線路的電子秒表設(shè)計(jì)，通過仿真完成了任務(wù)書所要求 的：能從某一時(shí)刻到另一時(shí)刻的時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí)；秒表的精度達(dá)到 。 圖 37 74LS49 的管腳圖 圖 37 中譯碼輸入端： A、 B、 C、 D， 為 8421BCD 碼； 七段代碼輸出端： a、 b、 c、 d、 e、 f、 g， 某段輸出為高電平時(shí)該段點(diǎn)亮，用以驅(qū)動(dòng)高電平有效的七段顯示 LED 數(shù)碼管； 滅燈控制端： IB，當(dāng) IB=1 時(shí)，譯碼器處于正常譯碼工作狀態(tài)；若 IB=0，不管 A、B、 C、 D 輸入什么信號，譯碼器各輸出端均為低電平，處于滅燈狀態(tài)。復(fù)位清零完成后就可以開始新一輪的計(jì)數(shù)了。 123A7 4L S0 0123A7 4L S0 0 圖 36 RS 鎖存器電路圖 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 9 頁 共 17 頁 圖 36 中 DR 、 DS 為 RS 鎖存器的兩個(gè)輸入端，低電平有效； Q 和 Q 為兩個(gè)互補(bǔ)的輸出，從圖上不難看出，當(dāng) DR 、 DS 為高電平時(shí)輸出狀態(tài)不 發(fā)生變化，而僅當(dāng)其中一個(gè)輸入為低電平時(shí)，輸出才發(fā)生變化， RS 鎖存器的工作過程，可分四種情況加以討論： 1． DR =0， DS =0；從電路上可以看出，當(dāng) DR =0， DS =0 時(shí)， Q=Q =1，而鎖存的 Q、 Q 是兩個(gè)互補(bǔ)的輸出，而現(xiàn)在兩個(gè)輸出相等，這是不允許的，故這種情 況對于鎖存器來講是不允許的，故通常稱其為 不允許的狀態(tài) 。 U11 是 10s 位計(jì)數(shù)器，它的 Q Q3 端接與非門 U16的輸入端，與非門 U16 輸出端接四個(gè)計(jì)數(shù)器清零端即可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)到 59 秒 99 的同時(shí)自動(dòng)跳到 00 秒 00。 P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15CEP7CET10CLK2PE9MR1U 4 7 4L S 1 60P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15CEP7CET10CLK2PE9MR1U 5 74 L S 1 60P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15CEP7CET10CLK2PE9MR1U 6 74 L S 1 60P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15CEP7CET10CLK2PE9MR1U 7 74 L S 1 60VCC+ 5VV C C+ 5VV C C+ 5VV C C+ 5VG N D G N DG N DG N DV C C+ 5V輸入的1MH z脈沖1/10 分頻 1/10 0分頻1/10 00分頻 1/10 000分頻輸出穩(wěn)定10 0Hz 脈沖 圖 33 74LS160 構(gòu)成萬分頻器電路 由于只對脈沖信號分頻，所以沒有必要對清零端進(jìn)行強(qiáng)制復(fù)位；時(shí)鐘控制端（ CLK）接輸入的 1MHz 脈沖源， 當(dāng) U4 接收 到輸入的 1MHz 脈沖 源 ， U4 開始 計(jì)數(shù)，當(dāng) U4 接收到第十個(gè)脈沖時(shí)， U4 的 15 腳 TC（ 進(jìn)位控制 端）輸出由低電平跳變?yōu)楦唠娖?， U5 的 CET、 CEP（計(jì)數(shù)使能端）變?yōu)楦唠娖?， U5 開始計(jì)數(shù)， 再來一個(gè)脈沖 U4 又從“ 0001”開始新一輪的計(jì)數(shù)，計(jì)滿 10 又向 U5 進(jìn)位，依次類推， U5 計(jì)滿 10 又向 U6四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 7 頁 共 17 頁 進(jìn)位， U6 計(jì)滿 10 又向 U7 進(jìn)位，從而完成萬分頻工作，得到電路需要的 100Hz 信號，通過 U7 的 TC（進(jìn)位端）輸入計(jì)數(shù)部分。 2． 同步并行預(yù)置數(shù)功能 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 6 頁 共 17 頁 在 MR＝ 1 的條件下，當(dāng) PE＝ 1 且有時(shí)鐘脈沖 CP 的上升沿 到來 作用時(shí)， P0、 P PP3輸入端的數(shù)據(jù)將分別 Q0、 Q Q Q3被所接收。由此可見 該電路 的振蕩頻率是由 π型諧振電路所決定的 。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 4 頁 共 17 頁 第 3 章 單元電路設(shè)計(jì) 脈沖源產(chǎn)生電路設(shè)計(jì) 石英晶體振蕩電路 石英晶體 振蕩電路 、 LC 諧振電路 、 RC 諧振電路 、 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器等都可以產(chǎn)生 脈沖 信號，相比之下 石英晶體具有 振蕩頻率準(zhǔn)確、電路結(jié)構(gòu)簡單、 選頻特性極好 、 穩(wěn)定度高等特點(diǎn)。此次設(shè)計(jì)選用了 IC 芯片設(shè)計(jì)的實(shí)用秒 表。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)很多功能代替原