体育运动计时数字电子秒表

体育运动计时数字电子秒表一、设计要求能在60分钟内显示计时时间，精确到0.01秒。按下启动按键后，即可开始计时，计时过程中按暂停键可使数字显示暂停（计时仍然进行），再次暂停键，可恢复显示。利用复位键可随时将计时过程及显示复位。二、设计方案分析与选择体育运动计时数字电子表由计数器、寄存器、脉冲信号源、暂停和复位部分组成。(1) 计时器由74LS160同步十进制计数器构成；(2) 寄存器选择74LS194双向移位寄存器；(3) 时钟脉冲源选择100Hz 5V脉冲源；(4) 暂停和复位部分由单刀双掷开关实现。三、工作原理1. 计数器构成(1) 秒小数部分计数器构成秒小数部分计数器由两片74LS160构成。十位、个位均为10进制，个位进位端与十位时钟端相连，十位进位端与秒整数部分个位计数器时钟端相连。(2) 分、秒整数部分计数器构成分、秒整数部分计数器构成原理相同，均由两片74LS160构成。十位为6进制，个位为10进制，个位进位输出端与十位时钟端相连。十位通过反馈复位法进行清零，将QB、QC和与非门输入端连接，与非门和与门连接，与门和清零端连接。当输出为0110时，与非门输出低电平，和其相连的与门输出低电平实现清零。2. 计时暂停工作原理将计数器输出端分别与寄存器输入端相连，当计时正常进行时，所有寄存器的S0、S1端通过单刀双掷开关输入高电平，此时寄存器为并行输入状态，寄存器的输出将严格跟随计数器的输出，寄存器的输出端与LED译码管相连，显示计时状态。按下暂停键时，所有寄存器S0、S1端通过单刀双掷开关输入低电平，此时寄存器处于保持状态，LED译码管将显示暂停时的时间。再次按暂停键，所有寄存器的S0、S1端通过单刀双掷开关输入高电平，此时寄存器为并行输入状态，寄存器的输出将严格跟随计数器的输出，LED译码管恢复显示。3. 计时复位工作原理分部分十位计数器、秒整数部分十位计数器的清零端通过与门和复位单刀双掷开关动端相连，其它计数器和所有寄存器的清零端直接与复位单刀双掷开关动端相连。正常计时时，单刀双掷开关接高电平，寄存器和计数器正常工作，不影响分部分十位计数器、秒整数部分十位计数器的反馈复位清零。按下复位键时，单刀双掷开关接低电平，与门输出为0，所有计数器和寄存器清零，显示复位。再次按下复位键时，单刀双掷开关接高电平，计时正常进行。四、元器件选择所需元器件(1) 74LS160 6片(2) 74LS194 6片(3) 74LS00 1片(4) 74LS08 1片(5) LED译码管 6个(6) 100Hz 5V脉冲源(7) 单刀双掷开关2个，单刀单掷开关1个(8) 导线若干五、设计电路图1 体育运动计时数字电子秒表电路六、设计总结1. 调试过程中碰到的问题复位按钮不能实现复位功能。2. 分析、解决和处理问题的办法(1) 问题分析复位开关和与非门输出端相连，与非门输出的高电平使计数器和寄存器无法清零，无法实现计时器的复位功能。(2) 解决和处理问题的办法将复位开关和与非门的输出端和与门连接，将与门的输出端连接到计数器的清零端，不需要与非门的计数器清零端直接和复位键相连，这样既能实现复位功能，又不影响计数器的反馈复位。3. 设计的心得体会通过本次综合设计，我对74LS160同步十进制计数器和74LS194双向移位寄存器的功能和使用方法有了更深入的对了解，进一步熟悉了仿真软件Multisim，提高了对Multisim软件的操作能力，这对日后的学习和工作有很大的帮助。在设计和仿真的过程中我能够运用所学知识和相关