【正文】 技術(shù)實(shí)現(xiàn)時、分、秒計(jì)時的裝置，無機(jī)械裝置，具有較長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。當(dāng)計(jì)時停止的時候，由開關(guān)給出一個清零信號，使得所有顯示管全部清零 在本次實(shí)驗(yàn)中由六片74LS160構(gòu)成兩個100進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一個60進(jìn)制計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)秒表的計(jì)數(shù)功能。湖南工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院電信****班 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué) 院（部）： 電氣與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 學(xué) 生 姓 名： *** 指 導(dǎo) 老 師： 班 級： 　 學(xué)號 2013年12月前 言 數(shù)字式秒表是一種常用的計(jì)時工具，以其價格低廉、走時準(zhǔn)確、使用方便、功能多而廣泛用于體育比賽中，下文介紹了如何利用中小規(guī)模集成電路和半導(dǎo)體器件進(jìn)行數(shù)字式秒表的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中數(shù)字秒表的最大計(jì)時是99小時59分9/10秒，最后計(jì)數(shù)結(jié)果用數(shù)碼管顯示，需要實(shí)現(xiàn)清零、啟動計(jì)時、暫停計(jì)時、繼續(xù)計(jì)時等功能。由于需要比較穩(wěn)定的信號，我們用555定時器與電阻和電容組成的多諧振蕩器或石英晶體多諧振蕩器產(chǎn)生100HZ的信號，用六個數(shù)碼管顯示計(jì)時，最后在電路中加入了兩個控制開關(guān)一個控制電路的啟動和暫停；另一個控制電路的清零。 數(shù)字式秒表從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組合邏輯電路和時序電路。由于需要比較穩(wěn)定的信號，所以信號發(fā)生系統(tǒng)555定時器與電阻和電容組成的多諧振蕩器構(gòu)成，信號頻率為100HZ。計(jì)數(shù)器由74 –160構(gòu)成，由十進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成了一百進(jìn)制和六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，采用異步進(jìn)位方式。顯示器由數(shù)碼管構(gòu)成。該秒表最大計(jì)時值為99時59分59秒9/10，“分”和“99時”為一百進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成，“秒”為六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成。第一章 系統(tǒng)概述 所為數(shù)字式秒表，所以必須有一個數(shù)字顯示。題目要求最大記數(shù)值為99，59，59，那則需要六個數(shù)碼管。 選擇信號發(fā)生器時，有兩種方案：一種是用晶體震蕩器，另一種方案是采用集成電路555定時器與電阻和電容組成的多諧振蕩器。由于555定時器的比較器靈敏度較高，輸出驅(qū)動電流大，功能靈活，再加上電路結(jié)構(gòu)簡單，計(jì)算比較方便，所以CP脈沖是由555多諧振蕩器產(chǎn)生的。由于數(shù)字式秒表計(jì)數(shù)的需要，故需要在電路上加一個控制電路，該控制電路清零、啟動計(jì)時、暫停及繼續(xù)計(jì)數(shù)等控制功能，同時100HZ的時間信號必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。數(shù)字電子鐘的總體圖如圖所示。167。由此可見，石英晶體多諧振蕩器的振蕩頻率取決于石英晶體的固有諧振頻率f0 ，而與外接電阻，電容無關(guān)，如石英晶體固有頻率是5MHZ，那么輸出的頻率也是5MHZ。它的頻率穩(wěn)定度（Δfo / fo）可達(dá)1010~1011，足以滿足大多數(shù)數(shù)字系統(tǒng)對頻率穩(wěn)定度的要求。l 74LS90計(jì)數(shù)器74LS90為中規(guī)模TTL集成計(jì)數(shù)器，可實(shí)現(xiàn)二分頻、五分頻和十分頻等功能，它由一個二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、一個五進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一個十進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成。其具體功詳述如下：（1） 計(jì)數(shù)脈沖從INA輸入，QA作為輸出端，為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（或二分頻器）。 （3） 若將INB和QA相連，計(jì)數(shù)脈沖由INA輸入，QD作為輸出端，則構(gòu)成十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器（或十分頻器）。 a) 異步清零 當(dāng)R0R02均為“1”；R9R92中有“0”時，實(shí)現(xiàn)異步清零功能，即QDQCQBQA=0000。本設(shè)計(jì)采用的是74LS90的五分頻和十進(jìn)制計(jì)數(shù)功能。167。首先，經(jīng)過四個分頻器74LS90四次十分頻之后，得到500HZ的頻率，最后，再經(jīng)過74LS90一次五分頻，就得到了最終的100HZ的信號源。由電路原理圖可見，該集成電路由下述幾部分組成：串聯(lián)電阻分壓電路、電壓比較器C1和C基本RS觸發(fā)器、放電三極管T以及緩沖器G組成。當(dāng)RD=0時，輸出U0=0,T管飽和導(dǎo)通。正常工作時，應(yīng)將RD接高電平。如果5腳Uic外接固定電壓，則比較器CC2的基準(zhǔn)電壓為Uic和Uic/2。 當(dāng)Ui62Ucc/3,Ui2Ucc/3時，比較器C1和C2輸出均為高電平， 即R=1, S=1.。 當(dāng)Ui62Ucc/3，Ui2Ucc/3時，比較器C1輸出低電平，比較器C2輸出高電平，即R=0，S=1，基本RS觸發(fā)器置0，放電三極管T導(dǎo)通，輸出Uo=0。這種狀況對于基本RS觸發(fā)器屬于禁止輸入狀態(tài)。Uc上升至2Ucc/3時，RS觸發(fā)器被復(fù)位，使Uo=0,T導(dǎo)通，電容C通過R2到地放電，Uc開始下降，當(dāng)Uc降到Ucc/3時，輸出Uo又翻回到1狀態(tài)，放電管T截止，電容C又開始充電。圖216 555構(gòu)成的多諧振蕩器電路圖圖217 555多諧振蕩器工作波形167。167。我們就可以得到一個頻率為100HZ的脈沖了圖218 555構(gòu)成多諧振蕩器仿真圖167。接在機(jī)械開關(guān)K的后面，防止開關(guān)K在打開和閉合時一些假信號串入邏輯電路。 分、秒、毫秒計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì) 167。經(jīng)方案論證，本課程計(jì)數(shù)器選擇方案如下：l 100進(jìn)制計(jì)數(shù)器乘數(shù)法：將兩片74LS160計(jì)數(shù)器直接級聯(lián)則可得到100進(jìn)制計(jì)數(shù)器。其電路連接如圖NN圖23474LS160是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，設(shè)計(jì)一百進(jìn)制計(jì)數(shù)器只需將兩片74LS160級聯(lián)即可，而74LS161是十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其一百進(jìn)制計(jì)數(shù)器的連接相對而言較復(fù)雜。綜上，我們選擇選擇了用74LS160計(jì)數(shù)器。 74LS160計(jì)數(shù)器的功能介紹計(jì)數(shù)進(jìn)74LS160D的引腳如右圖235所示，從圖中可以看到74LS160D共有16個引腳嗎，其中有Cp脈沖輸入引腳clk（下降沿有效），LOAD為預(yù)置數(shù)控制端（低電平有效），CLR為異步清 圖235零端（低電平有效）， A、B、C、D為預(yù)置數(shù)輸入端，ENP和ENT是計(jì)數(shù)使能端（高電平有效），RCO是進(jìn)位輸出端，QD、QC、QB、QA分別是計(jì)數(shù)輸出位，其工作原理圖如圖236所示.