篮球s计时器设计数字电路综合实验设计

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1、综合性、设计性实验报告姓名学号专业通信工程班级通信1101实验课程名称篮球24S计时器指导教师及职称潘学文（助教）开课学期至＿学年＿＿学期上课时间2012年12月14日湖南科技学院教务处编印一、实验设计方案实验名称：篮球24S计时器实验时间：2012年12月14日小组合作：是○否○小组成员：1、实验目的：①掌握同步时序逻辑电路的设计方法。②掌握秒脉冲发生电路的设计。③学会使用中规模集成芯片设计任意进制加减计数器。④学会设计复位、控制、报警电路。2、实验设备及材料：①数字电子技术实验箱1台②与非门74LS00，非门74LS04，计数器74Ls161、74Ls192，555定时器3、

2、理论依据：24秒计时器的总体参考方案框图如图1所示。它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路简称控制电路等五个模块组成。其中计数器和控制电路是系统的主要模块。计数器完成24秒计时功能而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。译码译码显示显示振分定时到荡频器器递减递减计数器计数器启动控制声、光暂停/连续电路报警图124秒计时器系统设计框图秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准但本设计对此信号要求并不太高故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。译码显示电路由7

3、4LS48和共阴极七段LED显示器组成。报警电路在实验中可用发光二极管代替。主体电路：24秒倒计时。24秒计数芯片的置数端清零端共用一个开关，比赛开始后，24秒的置数端无效，24秒的倒数计时器的倒数计时器开始进行倒计时，逐秒倒计到零。选取“00”这个状态，通过组合逻辑电路给出截断信号，让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断，使计时器在计数到零时停住。篮球竞赛24秒计时器实验电路如图2所示。图2篮球竞赛24秒计时器4、实验方法步骤及注意事项：实验方法：分单元模块的进行电路设计，然后把各个模块连接起来组成实验电路。实验步骤:⑴8421BCD码进制计数器的设计计数器选用集成电路74LS1

4、92进行设计较为简便，74LS192是十进制可编程同步加法计数器，它采用8421码十进制编码，并具有直接清零、置数、加减计数功能。CPCP图1-1是74LS192外引脚及时序波形图。图中U、D分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端（上升沿有效）。LD是异步并行置数控制端（低电平有效），CO、BO分别是进位、借位输出端（低电平有效），CR是异步清零端，D3-D0是并行数据输入殿，Q3-Q0是输出端。CP74192的功能表见下表1-1所示。其工作原理是：当LD=1，CR=0时，若时钟脉冲加到UCP端，且D=图1-174LS192的引脚排列74LS192的功能表见表1-1所示。表1-17

5、4LS192功能表RDLDCPUCPD功能1xxx清零0xx置数011加法计数011减法计数则计数器在预置数的基础上完成加计数功能，当加计数到9时，CO端发出进位下跳CPCP变脉冲；若时钟脉冲加到D端，且U=1，则计数器在预置数的基础上完成减计数功能，当减计数到0时，BO端发出借位下跳变脉冲。由74LS192构成的二十四进制递减计数器如下图1-2所示图1-28421BCD二十四递减计数器其预置数为N=（00100100）=(24)10。BO它的计数原理是:只有当低位1端发出借位脉冲时,高位计数器才作减计数。CPLD当高、低位计数器处于全零,且D为0时,置数端2=0,计数器完成并行

6、置数,CP在D端的输入时钟脉冲作用下,计数器再次进入下一循环减计数。⑵设计数码显示电路根据设计的要求采用74LS48译码器来驱动共阴极数码显示管。74LS48芯片是一种常用的七段数码管驱动器，常用在各种数字电路和系统的显示系统中。74LS48和共阴极七段LED显示器如图2-1连接。这样连接74LS48可直接驱动共阴极LED数码管而不需像CC4511外接限流电阻。图2-1显示电路74LS48输入信号为BCD码，输出端为a、b、c、d、e、f、g共7线，另有3条控制线。————LT为测试端，低电平有效，当LT=0时，无论输入端A、B、C、D为何值，a～g输出全为———高电平，使7段显

7、示器件显示“8”字型，此功能用于测试器件。RBI为灭零输入端,低电平有—————效。在LT=1，RBI=0，且译码输入为0时，该位输出不显示，即0字被熄灭。但当译码输入不全为0时，仍能正常译码输出，使显示器正常显示。BIRBI是一个特殊的端口，有时作用于输入，有时作用于输出，在这里不多做介绍。74LS48功能表见表3-2。表2-174LS48的功能表输入输出数字—————ABCDBI/RBOabcdefg字形LTRBI011000011111110011X10001110000