数字电路课程设计比赛计时器总结报告.doc

数字逻辑电路设计课程设计 总 结 报 告 题目： 指导教师： 姓名： 学号 班级： 日期： 目录一、设计任务书1（一）设计课题1（二）功能要求1二、设计框图及整机概述1（一）原理框图1（二）整机概述 1三、各单元电路的设计方案及原理说明2（一）振荡电路2（二）分秒计数电路2（三）校时电路3四、调试过程及结果分析3五、设计、安装及调试中的体会4六、对本次课程设计的意见及建议4七、附 录5（一）整机逻辑电路原理图5（二）PCB电路图6（三）实物图7（四）元件清单8一、设计任务（一）设计课题比赛计时器（二）功能要求（1）基本功能：显示时间：分钟，秒钟（时间为学号后两位，小于20的加上20） 设置操作开关，计时器具有清零，启动、暂停和 继续的功能。 场次至少有两次（可多次），半场结束时，有报警信号；比赛结束时，计时器停止工作，有报警信号。（可用发光二极管显示）（2）基本设计要求： 电脑仿真， 电路板布线。二、原理框图及整机概述（一）原理框图秒信号（实验箱提供）计数器译码器(数码管显示，加限流电阻)控制电路报警电路（可用发光二极管）（二）整机概述 该系统的工作原理是：实验箱提供秒脉冲，基本结构由一个60进制计数器、一个十进制计数器和控制电路构成，计数器的输出经译码器送数码管显示器。半场结束时，第一块芯片使能端ENP为低电平，比赛计时器停止计数，发光二极管点亮。打开连接该使能端的开关，比赛计时器继续计数，发光二极管熄灭。终场结束时停止计数，发光二极管点亮。关闭、打开控制电路开关1，计数器停止、继续计数；关闭控制电路开关2，计数器清零。三、各单元电路的设计方案及原理说明（一）60进制计数器表1 74161的功能表输入输出CP P T D0 D1 D2 D3Q0 Q1 Q2 Q3 0 0 0 0 0 1 0 a b c da b c d 1 1 0 1 保持 1 1 0 保持(C=0) 1 1 1 1 计数 根据功能表，将第一块芯片的进位端RCO连接到第二块芯片的使能端ENP、ENT。只有在第一块芯片进位时，使能端ENP、ENT置1，实现计数功能。其他时候使能端均为0，实现保持功能。将第一块芯片的Q0、Q3与第二块芯片的Q0、Q2端同时为1，将这四个端口共同接到四输入与非门的输入端，将输出端接到芯片一和芯片二的LOAD端。当两块芯片计数到59时，LOAD端均为0，下一个脉冲上升沿作用时，D0、D1、D2、D3 输入端的数据将分别被Q0Q3所接收。实现 同步并行预置数。此时两块芯片同时置零。（2） 半场、终场自动停止、报警的实现将四输入与非门的输出端接到第三块芯片的CLK端，作为第二个的脉冲（1/60HZ).将第三块芯片的进位端RCO连接反相器作为第三个脉冲（1、600HZ)接到第四块芯片的CLK端口。把第三块芯片的Q0和第四块芯片的Q0连接到二输入与非门，通过连接开关连接到第一块芯片的使能端ENP。当第三、四块芯片QO同时为1时，二输入与非门输出端为零。使得第一块芯片使能端ENP为零，起到保持作用。开关打开，使能端ENP置1。继续计数。同理，当终场结束时，停止计数。将这两个二输入与非门的输出端作为第三个二输入与非门输入端，第三个二输入与非门的输出端串联一个发光二级管并接地，当半场/终场有一个条件成立时，输出端为高电平，二极管发光。（3） 控制电路在第一块芯片的使能端ENP连接一个开关直接接地。当闭合开关，起到随时停止作用。在第四块芯片的MR端连接一个开关直接接地，闭合开关，起到随时清零作用。四、调试过程及结果分析根据老师说给原理图，通过protues仿真绘制出电路图，制作电路板。焊接电路板的过程才用分级安装，逐级级联的方法。在调试过程中出现了两个问题。一是第一次调试时所有的芯片都没有工作，原来我以为只用给芯片脉冲信号就好，所有的芯片都没有接电源和地线。二是计时器刚开始并不难正常工作，我首先怀疑是芯片的原因，因为这个对我而言比较容易检查。我在试验箱上对芯片进行检查，果不其然，有两块74LS160和一块74LS00s 坏的。换上好的芯片后，数字钟开始正常工作。五、设计、安装及调试中的体会 电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。在电子信息类本科教学中，课程设计是一个重要的实践环节，它包括电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。通过课程设计要实现以下两个目标：一、学生初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法。即学生根据设计要求，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能要求；二、课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际方面，运用已学过的分析和设计电路的理论知识，逐步掌握工程设计的步骤和方法，同时，课程设计报告的书写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。在设计安装的过程中尤为要细心，出的任何一点小纰漏，最后都可能影响到数字钟的正常工作。如我在调试时出现的两个问题。参考文献1阎石主编.数字