数字电子计时器的设计

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1、项目2数字电子计时器的设计一、实训目标1．能用给定的逻辑元件进行24小时计时器的逻辑电路设计。2．能在实验系统中安装、调试、运行计时器。二、实训器材典型数字逻辑实验系统1套配置要求：①典型集成（BCD码）计数器芯片（如74LS90）6片②频率为1Hz的时钟信号源1个③带BCD码译码驱动器的7段数码管显示器（共阴极）6个④集成逻辑门（74LS00、74LS08、74LS20）适需⑤双掷开关3个以上三、实训内容及步骤1．逻辑设计设计任务：利用系统所提供的逻辑器件，完成24小时计时器的逻辑电路设计。设计要求：①实现24小时计时，当计时

2、器运行到23h59min59s时，计数器自动显示00h00min00s；②能够进行校时操作。设计步骤：（1）计时电路设计任务分析：24小时计时器需用3个计时电路，分别为时计时电路、分计时电路和秒计时电路。根据计时要求，时计时电路应为24进制计数器，分计时电路和秒计时电路应为60进制计数器。计时电路的结构框图如图IP2-1所示。·4·图IP2-1计时电路结构框图方案建议：3个计时电路都可用74LS90构成，每个计时电路需2片74LS90，一个作为个位计数器，另一个为十位计数器。①秒计时器：输入1Hz的CP脉冲信号，当个位计数值达到

3、最大值“9”时，向十位计数器输送1个CP脉冲74LS90需CP脉冲的下跳沿驱动计数。；当十位计数器达到“6”“6”为过渡状态，不显示。时，向分计时电路输出1个CP脉冲，同时将计数器清0。②分计时器：接收秒计时电路送来的CP脉冲信号，当个位计数值达到最大值“9”时，向十位计数器输送1个CP脉冲；当十位计数器达到“6”时，向时计时电路输出1个CP脉冲，同时将计数器清0。③时计时器：接收分计时电路送来的CP脉冲信号，当计数值为“09”或“19”时，个位计数器向十位计数器输送1个CP脉冲，当计数值达到“24”时，计数器清0。·4·计时器

4、电路设计可参考图IP2-2所示逻辑电路。图IP2-224进制计时器逻辑电路图（2）校时电路设计任务分析：校时电路的作用是在电源刚启动时，对计时器进行时、分、秒的的校准。可通过控制各计数器的时钟脉冲来实现。方案建议：参考校时电路如图IP2-3所示。校时和计时的切换用双掷开关实现。①校秒：K1接至“校时”位，K2、K3均接至“计时”位，门G5、G4、G2的输出均为1，门G3输出2Hz的时钟脉冲信号，通过门G1送至秒个位计数器CP端。采用频率为2Hz的时钟脉冲，目的是加快校秒的速度。②校分：K2接至“校时”位，K1、K3接至“计时”位

5、，门G4打开，输出1Hz的时钟脉冲信号送至分个位计数器。图IP2-3校时电路逻辑图③校时：K3接至“校时”位，K1、K2接至“计时”位，门G5输出1Hz的时钟脉冲信号，送至时个位计数器。·4·图IP2-3校时电路2．系统安装在实验系统中安装、调试、运行计时器，观察计时功能、校时功能是否正常。四、实训准备1．复习74LS90的引脚结构及逻辑功能。2．复习用74LS90设计任意进制计数器的方法。3．阅读所用实验系统的使用说明，熟悉系统配置，掌握操作要求。·4·