【正文】 答辯老師： 總評 成績 等級： 考核小組組長： 備注 以上兩項成績綜合后，指導(dǎo)老師考核成績占總分的 60%，答辯成績占總分的 40%，按五級記分（優(yōu)、良、中、及格、不及格）。 在論文的寫作過程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，同時還到許多在工作過程中許多同事的支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 15 頁 共 17 頁 致 謝 在 設(shè)計 完成之際，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師 彌銳 老師的熱情關(guān)懷和悉心指 導(dǎo)。 這次 畢業(yè)設(shè)計 的經(jīng)歷使我終身受益，我感受到做 設(shè)計 是要用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破 。 通過這次短暫的畢業(yè)設(shè)計，不僅提高 了我的理論水平，還真正做到學(xué)有所用。以前學(xué)習(xí)數(shù)字電子線路只知道一些芯片的簡單介紹和功能，但不知道它們在現(xiàn)實生活中的具體應(yīng)用。最大計數(shù)可計到 ，當(dāng)變?yōu)? 的同時預(yù)置為 ；秒表的計數(shù)輸入有兩種方式：一種是復(fù)位輸入，一種是計數(shù)輸入。 圖 39 8421BCD 碼對應(yīng)的顯示 計數(shù)時譯碼器輸出的 二進制代碼 送進顯示管后，顯示管就可以對應(yīng)地顯示出直觀的十進制數(shù)記錄。使用時，公陰極接地， 7 個陽極 “a、 b、 c、 d、 e、 f、 g”由相應(yīng)的譯碼器 74LS49 的輸出端 “a、 b、 c、 d、e、 f、 g”來驅(qū)動，接入 +5V 的電源為顯示器供電。 圖 38 74LS49 驅(qū)動共陰型 LED 數(shù)碼管連接電路圖 工作過程： 74LS49 譯碼器的輸入端 A、 B、 C、 D 分別接計數(shù)器輸出端的 Q0、 Q3， 74LS49 譯碼器的輸出端 “a、 b、 c、 d、 e、 f、 g”接數(shù)碼管的輸入端，滅燈控制端接 “+5V”電源保證譯碼器處于正常譯碼工作狀態(tài)，若計數(shù)端輸入譯碼器輸入端的四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 13 頁 共 17 頁 狀態(tài)為 “0000”，對照表 2 輸出譯碼后將輸出對應(yīng)的 “1111111” 七段顯示碼 送到七段顯示器顯示出 “0”。 具體實現(xiàn)功能見表 2 所示。 74LS49 譯碼器工作原理及功能 74LS49 譯碼器芯片管腳圖如圖 37 所示 。 例如譯碼器芯片 74LS4 74LS47為低電平有效，可用于驅(qū)動共陽極的 LED 顯示器； 74LS4 74LS4 CD4511 為高電平有效，可用于驅(qū)動共陰極 LED 顯示器。 目前用于顯示電路的中規(guī)模譯碼器種類很多，其中用得較多的是七段顯示譯碼四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 11 頁 共 17 頁 器。 譯碼驅(qū)動顯電路設(shè)計 顯示譯碼器的選用 在數(shù)字系統(tǒng)中，常常需要將運算結(jié)果用人們習(xí)慣的十進制顯示出來，這就要用到顯示譯碼器。想要停止計數(shù)，只需按下停止開關(guān) S2，由于停止開關(guān)的一端接 RS 鎖存器 DS ，一端接地，所以當(dāng)按下 S2 時，即 DR =1, DS =0，由 RS 鎖存器功能表得知，鎖存器將送出一個“ 0”的電平，來的“ 0”低電平信號使U3 門閉合， 100Hz 脈沖信號無法加于計數(shù)器部分，從而達到停止計數(shù)的控制。 123U 1 AU1456BU2S1S2GNDGND1 0 k1 0 kV C C+ 5 V8910CU3啟動開關(guān)停止開關(guān)送來的脈沖加入計數(shù)器的脈沖 圖 36 啟動和停止控制電路圖 由圖 36 可看出，啟動和停止開關(guān)間接入了“ +5V” 電源提供“ 1”電平。功能歸納如下表 1 所示。 2． DR =0， DS =1；由于 DS =1，故 Q 的狀態(tài)取決于 Q 的狀態(tài)，而由于 DR =0， Q =1,故 Q=0，所以說當(dāng) DR =0， DS =1 時觸發(fā)器被置 0，故 稱為 置 0 狀態(tài) ； 3． DR =1， DS =0；這跟上一種情況正好相反，其 Q=1， Q =0，即觸發(fā)器被置 1，故稱為 置數(shù)狀態(tài) 。 RS 鎖存器工作原理 RS 鎖存器 如圖 36 所示。四個計數(shù)器的清零端接復(fù)位開關(guān)的“ 1”電平端。該秒表設(shè)計的復(fù)位開關(guān)如圖 35 所示 。 計數(shù)前，先按下復(fù)位開關(guān) S3，四個計數(shù)器全部清零。當(dāng)按下停止開關(guān) S2，與非門 U3 關(guān)閉，時鐘源信 號無法通過，停止計數(shù)。本次進位完畢后，低位計數(shù)器自動歸 0，同時 U8 的 TC=0，使高位計數(shù)器的 CEP=CET=0，封鎖了高位計數(shù)器的 CLK 端，即使有 CP 脈沖，高位計數(shù)器也不計數(shù)。四個計數(shù)器的時鐘控制端（ CLK）接輸入的 100Hz 脈沖源，四個計數(shù)器芯片同時處于工作狀態(tài)，按下啟動開關(guān)，100Hz 脈沖 源從 U8 的 CLK（時鐘控制端）輸入， U8 芯片作為低位，當(dāng)?shù)臀挥嫈?shù)器計數(shù)狀態(tài)從 0 到 9 時， TC=0，高位計數(shù)器的 CET=CEP=0，處于保持狀態(tài)，高位計數(shù)器不能進行計數(shù)；當(dāng)?shù)臀挥嫈?shù)器計數(shù)到 9 狀態(tài)（即 P0P1P2P3=1001）時，第十個 CP 脈沖到來時， U8 計數(shù)器輸出由“ 1001”變?yōu)椤?0000”同時 TC端向高位計數(shù)器進位，高位計數(shù)器的 CEP=CET=1，處于計數(shù)狀態(tài)，允許計數(shù)，使高位計數(shù)器加 1。 計數(shù)器設(shè)計 計數(shù)器電路同樣可以用 同步十進制計數(shù)器 74LS160 芯片設(shè)計， 由芯片 74LS160 計數(shù)器芯片構(gòu)成的計數(shù)器電路 如圖 34 所示。通過低位計數(shù)器的進位端 TC 控制高位 CEP、 CET(控制端 )即可實現(xiàn)分頻。具體連接電路如圖 33 所示。 利用 74LS160 計數(shù)器芯片實現(xiàn)分頻的工作原理 石英晶體振蕩器提供的脈沖源為 1MHz，達不到秒表計數(shù)的精度。由于 預(yù) 置操作必須有 CP 脈沖上升沿到來有效 ，故稱為同步置數(shù)。 74LS160 計數(shù)器具有以下功能： 1． 異步清零功能 當(dāng) MR＝ 0 時，不管其他輸人端的狀態(tài)如何（包括時鐘信號 CP）， 4 個觸發(fā)器的輸出全為零。 同步十進制計數(shù)器 74LS160 介紹 74LS160 芯片管腳如圖 32 所示。 脈沖源信號分頻設(shè)計 電路需要 100Hz 信號，而石英晶體振蕩器電路產(chǎn)生的脈沖源為 1MHz，分頻 1MHz信號得到 100Hz 信號必須進行萬分頻。 當(dāng)然，主要還是 石英 晶體所決定。 信號通過 石英晶體 構(gòu)成的 π 型諧振電路返回 與非門 的輸入端，形成反饋振蕩 。 111213:41 M H z1M4 7p 4 7pGND GND+ 5V產(chǎn)生1MH z的 脈沖 圖 31 石英晶體并聯(lián)諧振振蕩電 路圖 圖 31 石英 晶體兩端 的電容 通過 接地并 聯(lián)， 石英晶體 與 這兩個 電容構(gòu)成一個并聯(lián)諧 振電路，也是構(gòu)成一個 π 型選頻網(wǎng)絡(luò)反饋通道（也稱 π 型諧振電路）。 采用結(jié)構(gòu)較簡單的 門電路構(gòu)成的 石英 晶體并聯(lián)諧振振蕩 電路。結(jié)合 設(shè)計要求 選用了石英晶體振蕩器產(chǎn)生脈沖源。復(fù)位清零完成后就可以開始新一輪的計數(shù)了。石英晶體振蕩器產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖信號，作為電子秒表的時間基準，經(jīng)過分頻器分頻輸出標準 時鐘 脈沖輸入計數(shù)電路，計數(shù)器輸出端接譯碼器輸入端，譯碼器譯碼，譯碼完成通過顯示管顯示。 圖 21 設(shè)計框圖 計數(shù)前，先按下復(fù)位開關(guān)，計數(shù)器清