【正文】 圖93 六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí)計(jì)數(shù)器應(yīng)為二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，也可采用二片CC4518集成電路利用置零法來實(shí)現(xiàn)。由于秒和分的顯示均為60進(jìn)制，因此它們可由二級(jí)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成，其中秒和分的個(gè)位為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，十位為六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，可采用置零法來實(shí)現(xiàn)。具體電路如圖92所示，它選用一片CMOS集成電路CC4060(14位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器)和一片CT74LS74D觸發(fā)器組成。 1．秒脈沖產(chǎn)生電路 數(shù)字電子鐘應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間源，用它產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的1比脈沖信號(hào)，稱為秒脈沖，由于它直接影響到計(jì)時(shí)器走時(shí)的準(zhǔn)確度，因此采用石英晶體振蕩器，并經(jīng)多級(jí)分頻電路后獲得秒脈沖信號(hào)。計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)可以用校正電路校時(shí)、校分、校秒。秒計(jì)數(shù)器計(jì)滿60后向分計(jì)數(shù)器進(jìn)位，分計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)滿60后向小時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)位，小時(shí)計(jì)數(shù)器按照“24進(jìn)1”規(guī)律計(jì)數(shù)。其中主體電路完成數(shù)字鐘的基本功能，顯示秒、分、時(shí)的計(jì)時(shí)裝置，它具有走時(shí)準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，擴(kuò)展電路完成數(shù)字鐘的定時(shí)控制擴(kuò)展功能。3．系統(tǒng)具有校正時(shí)間功能，能分別進(jìn)行秒、分、時(shí)的校正。二、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘, 基本功能如下：1．以24小時(shí)為一個(gè)計(jì)數(shù)周期。2. 掌握計(jì)數(shù)器、譯碼器的用法。從學(xué)習(xí)的角度考慮，這里主要用中小規(guī)模集成電路來設(shè)計(jì)數(shù)字鐘。從原理上講數(shù)字鐘式一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。(6) 寫出總結(jié)報(bào)告。(4) 畫出總邏輯圖和裝配圖，并在實(shí)驗(yàn)板上組裝電路。(2) 確定各單元電路的功能，進(jìn)行單元電路的設(shè)計(jì)，畫出邏輯圖。 圖81乒乓球游戲控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖四、參考器件（可參考附錄） 雙向移位寄存器74LS194A、譯碼器74LS13計(jì)數(shù)器、發(fā)光二極管等。本電路設(shè)計(jì)的核心為控制電路，它決定整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)作，必須掌握各信號(hào)之間的關(guān)系。頻率可調(diào)的時(shí)鐘發(fā)生器為雙向移位寄存器提供時(shí)鐘脈沖，用雙向移位寄存器的輸出端控制指示燈來模擬乒乓球的運(yùn)動(dòng)軌跡。（6）甲、乙雙方各設(shè)一個(gè)發(fā)光二極管，表示擁有發(fā)球權(quán)，每隔5次自動(dòng)交換發(fā)球權(quán)，擁有發(fā)球權(quán)的一方發(fā)球有效。（4）一方得分時(shí)，電路自動(dòng)響鈴3s，此時(shí)發(fā)球無效，等鈴聲停止后方能繼續(xù)比賽。當(dāng)球到達(dá)甲方時(shí)，應(yīng)立即按動(dòng)開關(guān)(電路應(yīng)只能響應(yīng)按鈕信號(hào)的前沿，若重復(fù)按動(dòng)或持續(xù)按下去，將不起作用)，表示回球，球到達(dá)乙時(shí)，同樣也應(yīng)立即按動(dòng)乙方的開關(guān)，將球回?fù)舻綄?duì)方去。（2）用八只（或更多）排成長串的指示燈（發(fā)光二極管）用來代表球的軌跡，其中一個(gè)亮的指示燈用來顯示球的當(dāng)前位置，用一個(gè)時(shí)鐘脈沖源使點(diǎn)亮的指示燈依次從左向右，或從右向左移動(dòng)，其速度應(yīng)能調(diào)節(jié)，一般為1s轉(zhuǎn)換一次。3. 在已學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際情況融會(huì)貫通。一、設(shè)計(jì)目的1. 掌握設(shè)計(jì)乒乓燈游戲控制系統(tǒng)的方法。(6) 寫出總結(jié)報(bào)告。 (4) 畫出總邏輯圖和裝配圖，并在實(shí)驗(yàn)板上組裝電路。（2）確定各單元電路的功能，進(jìn)行單元電路的設(shè)計(jì)，畫出邏輯圖。顯示驅(qū)動(dòng)電路顯示譯碼模塊計(jì)數(shù)器圖71 彩燈顯示電路框圖四、參考器件（可參考附錄） 計(jì)數(shù)器、顯示譯碼器、數(shù)碼顯示管及一些門電路等。彩燈顯示電路框圖如圖71所示。表71彩燈顯示的狀態(tài)表ＣＰＲＧＹ００００１００１２０１０３１００４１１１５１００６０１０７００１三、參考設(shè)計(jì)方案 根據(jù)彩燈顯示的狀態(tài)表分析，該電路由計(jì)數(shù)器、顯示譯碼模塊、顯示驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。二、設(shè)計(jì)任務(wù)三個(gè)彩燈紅、綠、黃循環(huán)顯示。設(shè)計(jì)題目七: 燈光顯示電路一、設(shè)計(jì)目的1. 掌握計(jì)數(shù)、譯碼、顯示驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法。(4) 進(jìn)行電路調(diào)試，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。(2) 選擇元器件型號(hào)。1s顯示電路節(jié)拍程序執(zhí)行器節(jié)拍控制器分頻器脈沖源啟動(dòng)1s4s圖61 彩燈控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖圖62 八路彩燈循環(huán)電路四、參考器件（可參考附錄） 555定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、雙向移位寄存器、顯示譯碼器、數(shù)碼顯示管、發(fā)光二極管及一些門電路等。顯然，不同的計(jì)數(shù)器和譯碼器電路，得到的是不同的彩燈循環(huán)控制結(jié)果。7490計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)由555振蕩電路提供，振蕩頻率的改變可控制彩燈閃爍的快慢。其中脈沖源采用秒脈沖發(fā)生器，用以提供頻率為１Hz的時(shí)鐘信號(hào)，也可由555振蕩電路提供，改變555的振蕩頻率，即可改變計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)快慢；分頻器將1Hz的時(shí)鐘信號(hào)四分頻， (即4s)的時(shí)鐘信號(hào)；節(jié)拍控制器產(chǎn)生三個(gè)節(jié)拍循環(huán)的控制信號(hào)，可由計(jì)數(shù)器來完成：節(jié)拍程序執(zhí)行器完成在每個(gè)節(jié)拍下的系統(tǒng)動(dòng)作，即數(shù)據(jù)的左移、右移和送數(shù)功能，可以使用雙向移位寄存器74LSl94完成，也可用計(jì)數(shù)器控制譯碼器譯碼得到不同的輸出信號(hào)，決定控制彩燈的循環(huán)變化；顯示電路完成系統(tǒng)循環(huán)演示的指示，可以用發(fā)光二極管模擬。3． 八路彩燈同時(shí)點(diǎn)亮，然后同時(shí)變暗，, 反復(fù)4次。二、設(shè)計(jì)任務(wù) 八路彩燈顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下功能：1． 八路彩燈從左向右逐次漸亮，間隔為1秒。2. 掌握計(jì)數(shù)、譯碼、顯示綜合電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法。(6) 寫出總結(jié)報(bào)告。 (4) 畫出總邏輯圖和裝配圖，并在實(shí)驗(yàn)板上組裝電路。（2）各單元電路的功能，并進(jìn)行單元電路的設(shè)計(jì)，畫出邏輯圖。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖51所示。三、參考設(shè)計(jì)方案 該控制系統(tǒng)由輸入、輸出和控制器模塊構(gòu)成。游戲甲乙雙方各持一個(gè)按鈕迅速地、不斷地按動(dòng)產(chǎn)生脈沖，誰按得快，亮點(diǎn)向誰方向移動(dòng)，每按一次，亮點(diǎn)移動(dòng)一次。二、設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一個(gè)能進(jìn)行拔河游戲的控制電路。2. 掌握計(jì)數(shù)器和譯碼器的用法。(5) 寫出總結(jié)報(bào)告。 (3) 畫出總邏輯圖和裝配圖，并在實(shí)驗(yàn)板上組裝電路。五、設(shè)計(jì)要求 (1) 確定總體設(shè)計(jì)方案畫出總方框圖，明確各單元電路的功能，進(jìn)行單元電路的設(shè)計(jì)，畫出邏輯圖?；@球競賽30秒計(jì)時(shí)器參考電路如圖42所示。另外，外部操作開關(guān)都應(yīng)采取去抖動(dòng)措施，以防止機(jī)械抖動(dòng)造成電路工作不穩(wěn)定。在操作直接清零開關(guān)時(shí)，要求計(jì)數(shù)器清零，數(shù)碼顯示器滅燈。計(jì)數(shù)器完成30s計(jì)時(shí)功能，而控制電路具有直接控制計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)計(jì)數(shù)、暫停／連續(xù)計(jì)數(shù)、譯碼顯示電路的顯示和滅燈功能。三、參考設(shè)計(jì)方案分析設(shè)計(jì)任務(wù)，該系統(tǒng)包括秒脈沖發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、譯碼顯示電路、輔助時(shí)序控制電路(簡稱控制電路)和報(bào)警電路等5個(gè)部分構(gòu)成。 3．計(jì)時(shí)器為30秒遞減計(jì)時(shí)，其計(jì)時(shí)間隔為1秒。二、設(shè)計(jì)任務(wù) 1．30秒計(jì)時(shí)器具有顯示30秒的計(jì)時(shí)功能。、譯碼器的用法。(6) 寫出總結(jié)報(bào)告。 (4) 畫出總邏輯圖并在實(shí)驗(yàn)板上組裝電路。（2）劃分各單元電路的功能，并進(jìn)行單元電路的設(shè)計(jì)，畫出邏輯圖。譯碼器74LS4顯示管等。若要實(shí)現(xiàn)多級(jí)級(jí)聯(lián)，只需將前級(jí)計(jì)數(shù)器的進(jìn)/借位信號(hào)輸出CO連到下級(jí)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)控制端CI即可。三片74LS245的輸入數(shù)據(jù)分別接入30，20，5三個(gè)不同的數(shù)字，任一輸入數(shù)據(jù)道減法計(jì)數(shù)器的置入都由狀態(tài)譯碼器的輸出信號(hào)控制不同74LS245的選通信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)要有一個(gè)能自動(dòng)裝入不同定時(shí)時(shí)間的定時(shí)器，以完成30s，20s，5s的定時(shí)任務(wù)。交通信號(hào)燈4種不同的狀態(tài)分別用S0(主綠燈亮，支紅燈亮)、S1(主黃燈亮．支紅燈閃爍)、S2(主紅燈亮，支綠燈亮)、S3(主紅燈閃爍，支黃燈亮)表示，其狀態(tài)編碼及狀態(tài)轉(zhuǎn)換如圖33所示。再黃燈亮期間，狀態(tài)譯碼器將妙脈沖引入紅燈控制電路，使紅燈閃爍。減法計(jì)數(shù)器的回零脈沖使?fàn)顟B(tài)控制器完成狀態(tài)轉(zhuǎn)換，同時(shí)狀態(tài)譯碼器根據(jù)系統(tǒng)下一個(gè)工作狀態(tài)決定計(jì)數(shù)器下一此減計(jì)數(shù)的初始值。狀態(tài)控制器主要用于記錄十字路口交通信號(hào)燈的工作狀態(tài)，通過狀態(tài)譯碼器分別點(diǎn)亮相應(yīng)狀態(tài)的信號(hào)燈。（7）用發(fā)光二極管模擬紅綠黃交通燈。（5）在黃燈亮?xí)r，原紅燈按1Hz的頻率閃爍。（4）十字路口要有數(shù)字顯示，作為時(shí)間提示，以便人們更直觀地把握時(shí)間。 (2) 綠燈亮表示可以通行，紅燈亮表示禁止通行。3. 熟悉中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器CD4029的功能，并能正確應(yīng)用。一、 設(shè)計(jì)目的1. 掌握主支干道十字路口交通信號(hào)燈定時(shí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)題目三: 交通信號(hào)燈定時(shí)控制系統(tǒng) 交通信號(hào)燈是指揮行人和各種車輛的安全運(yùn)行的重要工具，對(duì)于有主支干道之分的十字路口，要求主干道通行的時(shí)間比支干道長。(4)進(jìn)行電路調(diào)試，使