#电子秒表的设计课程设计

1、沈阳航空航天大学课程设计电子秒表的设计班级 / 学号学生姓名指导教师沈阳航空航天大学 课程设计任务书 课 程 名 称 数字逻辑课程设计 院（系） 计算机学院 专业 计算机科学与技术 班级 学号 姓名 课程设计题目 电子秒表的设计 课程设计时间 : 2010 年 7 月 5 日 至 2010 年 7 月 14 日 六、按照要求撰写课程设计报告一、概述设计一个电子秒表，符合以下功能；1具有启动和停止的功能，停止后秒表应保留所计时之值。 2具有清零功能。3用数码管显示时间。二、方案论证设计一个电子秒表， 能有启动和停止功能， 停留后数值可以保留并且具有清零功能方案一原理：利用 74LS160，和多个

2、门电路进行组合，总体思路利用 6 个 10进制74LS160电路作为秒表各个位的计数器。 因为在秒，分的高位只显示 05， 零的高位只显示 02，故需要利用与非电路进行置零，而在小时显示的低位当高 位为 2 时，低位只显示到 3。故需要将小时的高地位各引出所需线路进行与非， 达到小时显示为 023 的目的。各位的时钟信号都来自于前一位的进位（除秒表 显示的低位外），其中分针的低位进位，时针的高低位进位皆为上一计数器通过 与非连接而成。 而其他进位为上一计数器的进位提供。 为了实现清零功能， 在各 个计数器的时钟信号前连一个与门， 与门的作用：连上一位的进位 （即时钟信号） 和一个可以调节成高电

3、位或地电位的信号， 通过此来实现清零功能。 在秒的低位 有一个开关，用于实现启动和停止功能，并使停止后秒表保留所计时之值。方案一原理图方案二与方案一原理近似， 与一不同的是， 方案一使用的置零法， 而方案二 使用置数法。本设计采用的是方案一，方案一所需导线少，电路稳定，性价比比较好。三、电路设计1秒分计时电路（如下图）在秒分针电路中，低位都是由 74LS160元件本身进行计数， 并且当到 10 时， 产生进位，供给高位脉冲，使高位进行计数。而秒像分，分向小时的进位则有与 非门和非门提供， 为了保证秒分高位在达到 6 时进行清零， 在秒分高位 74LS160 计数器输出端连一非门，当输出为 01

4、10 时，与非门输出一个低电平，将秒分高 位计数器瞬间置零，达到秒分高位显示 05 的目的。2小时计时电路（如下图）在小时计时电路中，小时的低位脉冲信号由分的高位提供， 而小时低位计数器当高位计数器为 0 或1 时，按正常 74LS160 进行计数，进位。当小时的高位为 2 时，小时的低位只需到 3，故当小时的低位输出为 0100，高位输出为 0010时，连接一个与非门，按秒分电路置零原理进行置零。3 开关电路 如下图）。开关电路由一个脉冲信 号源和一个开关组成， 当 开关为关时开始计数， 当 开关为开时停止计数4清零电路（如下图）利用与门，其中每个与门有一个输入信号为上一计数器传输过来的输入

5、信 号。另一信号则由一个弹性开关控制， 在平时状态， 在弹性开关控制下输入信号 为 1 ，当运用弹性开关后，输入信号为 0。从而达到全部清零。四、性能的测试1秒分计时电路当秒表开始运作后， 开启开关。秒针由 00开始计时，当到 59秒后的下一秒， 分针进一，秒清零。实际如下图，图一 图三。图一）（图三）2小时计时电路。当小时计时开始运用时，小时由 00 开始，一直计数到 23，在下一时刻再次归零。（如下图）（图二）开关电路。当开关电路关时，计时，当开关电路开时，不计时并且固定数值。清零电路。当清零电路使用时，直接清零。五、结论由 74LS160 芯片和与非门电路可以合成秒表计时器 （秒表计时器

6、图如下）秒表计时器总电路图六、性价比电路易懂，元件较少，连接简单，性价比比较高七、课设体会及合理化建议通过这次课设， 我更加深刻的理解了 74LS160的使用，并且对计数器电路 有了更多的认识。我学会了如何将 10 进制计数器改成任何 10 进制以下的计数器 （其他进制也可以熟练应用） ，也学会了利用多个计数器就行组合，组合成不一 样的计数器，更加深刻的理解了置数法，置零法的应用。在这次课设中，我还熟 练的掌握了仿真模拟电路软件的使用。并且会对简单的逻辑电路进行熟练的应 用。在仿真电路时，应该注意仿真线路的整洁，方便阅读电路，多注意各个元 件的搭配，尽量使用单一的元件有利于采购。参考文献1沙占友、李学芝著 . 中外数字万用表电路原理与维修技术 .M 北京：人民邮电出版社， 1993 年2童诗白、华成英主编者 . 模拟电子技术基础 . M 北京：高等教育出版社， 2006年3戴伏生主编 . 基础电子电路设计与实践 . M 北京：国防工业出版社，2002 年4谭博学主编 . 集成电路原理与应用 . M 北京：电子工业出版社， 2003 年附录 I 总电路图附录 II 元器件清单序号编号名称型号数量1U1 等数码显示管DCD-HEX62U2 等10 进制计数器74LS16063U5等与非门电路74LS00