数字电路课程设计--简易数字秒表

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1、 1 简易数字秒表简易数字秒表 1. 1. 实验设计指标及要求：实验设计指标及要求： 1.1 课题说明：课题说明： 在体育比赛、时间准确测量等场合通常要求计时精度到 1%秒（即 10 ms）甚至更 高的计时装置，数字秒表是一种精确的计时仪表，可以担当此任。本课题的设计任务设计一 个以数字方式显示的计时器，即数字秒表。 1.2 设计内容：设计内容： a) 数字秒表需求分析，信号及属性定义； b) 电路原理设计、分析、参数计算，画出电路原理图； c) 电路安装与实验测试。 1.3 设计要求：设计要求： d) 量程 99.99 S，计时精度 1%秒，计时结果动态显示，十进制格式； e) 设置启动、清

2、除信号，清除信号使输出结果，使电路复位到初始状态； f) 设置暂停、停止信号，暂停、停止时均保持当前结果，直到清除信号有效时止； 1.4 总体设计思路：总体设计思路： 数字秒表由 4 个部分组成：精确的时钟源、十进制计数器、译码器、七段码或液晶 显示电路。 时钟源产生符合精度要求的基准时钟， 本设计中取 10 毫秒即可。 十进制计数器需要 4 个，分别对应 4 个十进制位，输出为 BCD 码。若采用七段码显示器则译码器完成 BCD 到 七段码的译码，由 4 位显示电路动态显示结果。 综上所述，数字秒表应具有以下结构（如图 1 所示） ： 四 无 图 1 基准时钟电路 输入控制逻辑 高位计数器

3、低位计数器 译 码 驱 动 电 路 显 示 电 路 2 2.单元电路设计：单元电路设计： 2.1 分频、进位功能的实现：分频、进位功能的实现： 数字秒表由四部分组成： 精确的时钟源， 十进制计数器， 译码器， 七段码显示电路。 本实验设计时钟脉冲源采用电路板上的1000HZ 脉冲， 74ls90 芯片具有 2-5-10 进制功能， 由 5 片 74ls90 芯片构成分频、计数电路，第一片 74ls90 芯片将直接输入的 1000HZ 脉冲源分成 100HZ，后四片 74ls90 芯片再逐次进行 10H、1HZ、0.1HZ 的分频工作，与 此同时后 4 片 74ls90 芯片组成十进制计数器与四

4、个终端显示由七段译码显示器连接以 显示电路输出结果。 74ls90 功能表：功能表： 图 2 74ls90 管脚图 表 1 74ls90 BCD 十进制计数时序 CPa Q3 Q2 Q1 Q0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 3 1K H Z 74LS 90 6 7 2 3 1 4 1 1 2 9 8 1 1 R 9 1 R 9 2 R 0 1 R 0 2 C K A C K B Q A Q B Q C Q D U 6A 74LS 08 1 2 3 2.2 分频电路如图分频电路如图 3： 图 3 2.3 计数电路：计数电路： 此电路需要 4 个十进制计数器，4 个计数器由低位到高位连接起来，每一级的输入 脉冲是前一级的十分之一，输出则需要正确连接七段码显示电路，其电路如图 4。 U 4 74LS 90 6 7 2 3 1 4 1 1 2 9 8 1 1 R 9 1 R 9 2 R 0 1 R 0 2 C K