电工电子技术综合课程设计-电子秒表的设计与制作

电工电子技术综合课程设计-电子秒表的设计与制作内容摘要：

零输入同时等于 1，而对于其他输入代码则仅要求 =1，这时候，译码器各段 a—— g 输出的电平是由输入代码决定的，并且满足显示字形的要求。 BCD 七段译码器就是根据上述原理组成的，只是为了使用方便，增加了一些辅助控制电路。 在实际应用中，这类集成译码器产品很多，类型各异，他们的输出结构也各不相同，因而使用时要予以注意。 本小组在选择上首选了由 7448 构成的译码电路，并与共阴极数码管配套使用。 武汉理工大学《电工电子技术》综合课程设计 8 图 35是 其真值 及 功能表， 图 35 BCD七段译码器功能表 计数电路 本次设计实验的计数电路共有两种设计。 设计一： 74LS90 芯片系列电路。 74LS90 为中规模 TTL集成计数器，可实现二分频、五分频和十分频等功能，它由一个二进制计数器和一个五进制计数器构成。 其引脚排列图和功能表如下： 武汉理工大学《电工电子技术》综合课程设计 9 图 36 74LS90引脚图 图 37 74LS90功能表 下面举例介绍其工作原理。 以从 000 到 111 为例。 先接成加法计数状态，从上图的 74LS90 功能表可知，在输出为 1000 时（即 Q4为高电平时）把 Q4输出接到 R01和 R02 脚上（即异步置 0），这个时候当计数器技术到 1000 时则立刻置 0，重新从 0开始计， 1000 的状态为瞬时状态。 武汉理工大学《电工电子技术》综合课程设计 10 在 74LS90 计数器电路中，设有专用置 “0”端 R R2和置位（置 “9”）端 SS2。 此外，据功能表可知，构成上述五种工作方式时， S S2 端最少应有一端接地； 构成五分频和十分频时， R R2端亦必须有一端接地。 下面介绍一下 74LS90芯片的工作方式： （ 1）五分频：即由 FD、 FC、和 FB组成的异步五进制计数器工作方式。 （ 2）十分频（ 8421 码）：将 QA与 CK2联接，可构成 8421 码十分频电路。 （ 3）六分频：在十分频（ 8421 码）的基础上，将 QB端接 R1， QC端接 R2。 其计数顺序为 000～ 101，当第六个脉冲作用后，出现状态 QCQBQA=110，利用 QBQC=11反馈到 R1和 R2的方式使电路置 “0”。 本次设计中即采用这种反馈清零方式实现选做内容的 60进制设计。 图 38 译码显示电路 武汉理工大学《电工电子技术》综合课程设计 11 图 38 是电路仿真阶段的元件连接线路图，显示为计数电路 74LS90 芯片与译码显示器的连接。 此种设计连接线路较为直观，原理及设计思路清晰。 设计二： 74LS160 芯片系列电路 74LS160 是十进制同步计数器（异步清除） ， 共有 54/74160 和 54/74LS160 两种线路结构型。 十进制计数器 74LS160 的工作方式如下： 当置数端为低电平，清零端为高电平时，电路工作在预置数状态； 当置数端及清零端都为高电平而 ER=0， ET=1 时，电路工作在保持状态； 当置数端及清零端为高电平而且 EP=ET=0 时，电路工作在计数状态。 当清除端 /MR 为低电平时，不管时钟端 CP 状态如何，即可完成清除功 能。 160 的预置是同步的。 当置入控制器 /PE 为低电平时，在 CP 上升沿作用下，输出端 Q0－ Q3 与数据输入端 P0－ P3 一致。 对 于 54/74160，当 CP 由低至高跳变或跳变前，如果计数控制端 CEP、 CET 为高电平，则 /PE 应避免由低至高电平的跳变，而 54/74LS160 无此种限制。 160 的计数是同步的，靠 CP 同时加在四个触发器上而实现的。 当 CEP、 CET 均为高电平时，在 CP 上升沿作用下 Q0－ Q3 同时变化 ， 从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。 对于 54/74160，只有当 CP 为高电平时，CEP、 CET 才允许由高至低电平的跳变，而 54/74LS160 的 CEP、 CET 跳变与 CP 无关。 160 有超前 进位功能。 当计数溢出时，进位输出端（ TC）输出一个高电平脉冲，其宽度为 Q0 的高电平部分。 在不外加门电路的情况下，可级联成 N 位同步计数器。 对于 54/74LS160，在 CP 出现前，即使 CEP、 CET、 /MR 发生变化， 电路的功能也 不受影响。 武汉理工大学《电工电子技术》综合课程设计 12 图 39 74LS160引脚图 引出端符号： TC 进位输出端 CEP 计数控制端 Q0—Q3 输出端 CET 计数控制端 图 310 74LS160功能表 所以基于以上工作原理，下图 311和 312 是在实验初步阶段由 74LS160 构成的二十四（图）、六十进制（图）计数器电路仿真图， 武汉理工大学《电工电子技术》综合课程设计 13 图 311 24进制计数器 图 312 60进制计数器 武汉理工大学《电工电子技术》。