數(shù)字式秒表

摘要

現(xiàn)今信息時代正是一個高度發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，而數(shù)字技術(shù)是信息的基礎(chǔ)，數(shù)字技術(shù)是目前發(fā)展最快的技術(shù)領(lǐng)域之一，數(shù)字技術(shù)在數(shù)字集成電路集成度越來越高的情況下，開發(fā)數(shù)字系統(tǒng)的使用方法和用來實現(xiàn)這些方法的工具已經(jīng)發(fā)生了變化，規(guī)模大的集成電路基本模塊結(jié)構(gòu)仍需要基礎(chǔ)單元電源電路，因此用基本邏輯電路來組成的大規(guī)模或著中規(guī)模的數(shù)字電路也需要我們掌握。  

二進制數(shù)及二進制代碼是數(shù)字系統(tǒng)中信息的主要表示形式，與、或、非三種基本邏輯運算是邏輯代數(shù)的基礎(chǔ)，相應(yīng)的邏輯門成為數(shù)字電路中最基本的元件。由與、或、非門構(gòu)成的組合邏輯功能器件分別有編碼器、譯碼器、數(shù)字分配器、數(shù)字選擇器、加法器、比較器以及觸發(fā)器等。與模擬技術(shù)相比，數(shù)字技術(shù)具有許多優(yōu)點，這也是數(shù)字技術(shù)取代模擬技術(shù)被廣泛使用的原因。

本次的設(shè)計任務(wù)是一個數(shù)字秒表，它的目的是對從某一時刻到另一時刻的時間間隔進行計時。

在翻閱相關(guān)資料后，我們把秒表的設(shè)計分成了三大部分：基準脈沖產(chǎn)生部分；控制部分和計數(shù)、譯碼、顯示部分。基準脈沖產(chǎn)生部分由石英振蕩器和由計數(shù)器組成的分頻器構(gòu)成。在石英振蕩器中，石英晶體的固有頻率是1MHz，即振蕩器的輸出為1MHz的矩形脈沖。而分頻器將1MHz分頻為100Hz的基準脈沖。 

具體過程為：由晶體震蕩器產(chǎn)生100HZ脈沖信號先進入計數(shù)器，然后傳入譯碼器，將4位信號轉(zhuǎn)化為數(shù)碼管可顯示的7位信號，結(jié)果以“分”、“秒”、“10毫秒”依次在數(shù)碼管顯示出來。該秒表最大計時值為59分59.99秒， “10毫秒”為一百進制計數(shù)器組成，“分”和“秒”為六十進制計數(shù)器組成。

關(guān)鍵詞　

基準脈沖；計數(shù)器；譯碼器；  數(shù)碼管 

目錄

第一章系統(tǒng)概述……………………………………………………………….4

1.1數(shù)字式秒表的設(shè)計意義.................................4

1.1.1數(shù)字式秒表的設(shè)計要求與分析……………………………… ..4

1.2 總體設(shè)計方案框圖及分析 ………………………………………..5

第二章 電路設(shè)計與分析………………………………………………………..6

       2.1單元電路的設(shè)計與分析……………………………………………6

       2.1.1 基準脈沖的獲取…………………………………………………6

       2.1.2由石英晶體構(gòu)成的多諧振蕩器………………………………….8

2.1.3方案的比較與選擇……………………………………………….8

第三章 分頻電路………………………………………………………………..10

       3.1 分頻電路的設(shè)計…………………………………………………...10

       3.1.1 控制電路的選擇…………………………………………………12

       3.1.1.1啟動和暫停控制開關(guān)…………………………………………12

第四章 功能設(shè)計………………………………………………………………14

       4.1 清零開關(guān)的設(shè)計………………………………………………….14

       4.2 計數(shù)、譯碼、顯示單元的設(shè)計………………………………….14

       4.2.1 計數(shù)器的設(shè)計…………………………………………………..14

       4.2.1.1 將74S161構(gòu)成十進制計數(shù)器可采用以下兩種反饋方法…15

第五章 顯示電路及調(diào)試………………………………………………………17

       5.1 譯碼顯示電路…………………………………………………….17

       5.1.1 計數(shù)、譯碼與數(shù)碼管匹配電路的連接圖……………………..18

       5.2 系統(tǒng)原理與調(diào)試………………………………………………….19

       5.2.1 系統(tǒng)綜述………………………………………………………..19

       5.2.1.1 各部分工作原理……………………………………………...19

       5.2.1.2 電路工作原理………………………………………………...19

       5.2.1.3 實驗調(diào)試……………………………………………………....19

第六章 電路圖………………………………………………………………….21

       6.1 總體電路圖………………………………………………………..21

       6.2 全文總結(jié)…………………………………………………………..22

       參考文獻………………………………………………………………23

       致謝……………………………………………………………………24