数字电子技术课程设计报告书。
2024年 06 月 18日。
简易数字秒表。
1 设计目的。
1）熟悉集成电路的引脚安排。
2）掌握各芯片的逻辑功能以及使用方法。
3）了解简易数字秒表的组成及工作原理。
4）熟悉简易数字秒表的设计和制作。
2 设计思路。
1）数字秒表需求分析，信号及属性定义；
2）电路原理设计、分析、参数计算，画出电路原理图；
3）电路安装与实验测试。
3 设计过程。
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（如图所示）：四。无。
图1 数字秒表总体框图。
4 系统调试与**结果。
（1）基本计时功能。
图2 基本计时电路。
由5片74ls90芯片构成分频、计数电路， 第一个74ls90用来将实验箱上的1khz基准时钟脉冲十分频得到100hz时钟脉冲，从而达到题目要求的测量精度1%秒，后四个74ls90级联后用来计数，逢十进一，共有四位，故该秒表最大量程为99.99秒。由于实验箱上译码驱动电路和七段码显示器已经连在一起，故只需将74ls90正确级联即可。
（2）启动、暂停功能。
图3 启动、暂停电路。
只要能控制基准时钟脉冲的加入就能实现秒表的启动和暂停，故可选用与门，将一个开关与基准时钟脉冲相与。当开关接高电平时，脉冲加入，正常计数，秒表工作；当开关接低电平（地）时，脉冲截止，停止计数，秒表暂停。
（3）清零功能。
图4 清零电路。
由于74ls90有置零端，故实现秒表清零功能比较简单，只需将四个计数用74ls90的置零端连在一起，由一个开关统一控制即可。因为74ls90的置零端是高电平有效，所以当开关接高电平时，计数器清零，也就是秒表清零。
（4）自动停止功能。
图5 自动停止电路。
考虑到该秒表的最大量程为99.99秒，当计时到99.99秒时计数器会重新计数，也即秒表会从00.
00秒开始自动重新计时，这有违正常的秒表功能，故到99.99秒时应该停止计时，并维持在99.99秒的读数不变，直到人工清零并重新开始计时。
为了实现这一功能，首先要确定到达99.99秒状态时的特征，可以发现只有99.99秒时四个计数用74ls90的q3和q0端才同时输出高电平，因为9的二进制数是1001。
将四个74ls90的q3和q0端相与非，再同基准时钟脉冲相与，就能在到了99.99秒时截断时钟脉冲，从而使秒表停止计时。因为只有99.
99秒时与非的结果为低电平，而其他任意时刻均为高电平。
5 主要仪器和设备。
multisim10**软件。
74ls90五个，74ls08一个，74ls10一个，74ls20一个，74ls04一个。
其中核心元器件是74ls90，下面重点介绍其构成及功能。
将ckb与q0相连，时钟脉冲从cka输入，构成8421bcd码十进制计数器。74ls90有两个清零端r0(1)、r0(2)和两个置九端r9(1)、r9(2)。该设计中仅用其清零功能。
表1 74ls90功能表。
秒表总体逻辑电路图：
图6 数字秒表的主体逻辑电路图。
逻辑开关a接地，逻辑开关b接高电位时，数字秒表开始计时；逻辑开关b接地时，实现暂停功能；逻辑开关a接高电位时，实现清零功能。
6 设计体会与建议。
1)、设计体会。
首先，这次设计让我们能够把所学的理论知识应用于实践，大大提高了我们的动手能力，对我们所学的知识能够进一步熟悉和掌握。
通过这次对简易数字秒表的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于简易数字秒表的基本原理和设计理念。
要设计一个电路总要先设想一个可行的方案，对这个方案有一个大体的构思，然后通过**，**成功之后才实际接线。但是最后的产品不一定与**时完全一样，因为，在实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且，在**中无法成功的电路接法，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。
所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找出最合适的设计方案。
通过这次学习，让我对各种电路都有了大致的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。
2)、对设计的建议。
首先，构思一个设计方案，要尽量运用自己所熟悉的芯片，这样设计一个原理图时就尽量少的避免对引脚不熟悉而产生的障碍，如要用到不熟悉的芯片，应先了解所用芯片的引脚功能，这样可以达到事半功倍的效果。
其次，在**的时候要有耐心，多试验几次，把大的问题逐步缩小，找出问题的所在。同时，要临时记录，因为有时候问题多了也就只记住一些关键的问题了。
再者，要学会收集资料，自己设计的方案可能网上也有很多现成的，但是，不能生搬硬套，或者干脆直接copy.要学会从所收集的资料中筛选自己所需的信息，然后有效的运用于自己设计的方案中。
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