數字電子計時器的設計

2022-10-06 23:30:08 字數 1522 閱讀 7694

一、實訓目標

1.能用給定的邏輯元件進行24小時計時器的邏輯電路設計。

2.能在實驗系統中安裝、除錯、執行計時器。

二、實訓器材

典型數字邏輯實驗系統 1套

配置要求:

① 典型整合(bcd碼)計數器晶元(如74ls90) 6片

② 頻率為1hz的時鐘訊號源 1個

③ 帶bcd碼解碼驅動器的7段數碼管顯示器(共陰極) 6個

④ 整合邏輯門(74ls00、74ls08、74ls20) 適需

⑤ 雙擲開關 3個以上

三、實訓內容及步驟

1.邏輯設計

設計任務:利用系統所提供的邏輯器件,完成24小時計時器的邏輯電路設計。

設計要求:

① 實現24小時計時,當計時器執行到23h59min59s時,計數器自動顯示00h00min00s;

② 能夠進行校時操作。

設計步驟:

(1)計時電路設計

任務分析:24小時計時器需用3個計時電路,分別為時計時電路、分計時電路和秒計時電路。根據計時要求,時計時電路應為24進製計數器,分計時電路和秒計時電路應為60進製計數器。

計時電路的結構框圖如圖ip2-1所示。

方案建議:3個計時電路都可用74ls90構成,每個計時電路需2片74ls90,乙個作為個位計數器,另乙個為十位計數器。

① 秒計時器:輸入1hz的cp脈衝訊號,當個位計數值達到最大值「9」時,向十位計數器輸送1個cp脈衝;當十位計數器達到「6」時,向分計時電路輸出1個cp脈衝,同時將計數器清0。

② 分計時器:接收秒計時電路送來的cp脈衝訊號,當個位計數值達到最大值「9」時,向十位計數器輸送1個cp脈衝;當十位計數器達到「6」時,向時計時電路輸出1個cp脈衝,同時將計數器清0。

③ 時計時器:接收分計時電路送來的cp脈衝訊號,當計數值為「09」或「19」時,個位計數器向十位計數器輸送1個cp脈衝,當計數值達到「24」時,計數器清0。

計時器電路設計可參考圖ip2-2所示邏輯電路。

(2)校時電路設計

任務分析:校時電路的作用是在電源剛啟動時,對計時器進行時、分、秒的的校準。可通過控制各計數器的時鐘脈衝來實現。

方案建議:參考校時電路如圖ip2-3所示。校時和計時的切換用雙擲開關實現。

① 校秒:k1接至「校時」位,k2、k3均接至「計時」位,門g5、g4、g2的輸出均為1,門g3輸出2hz的時鐘脈衝訊號,通過門g1送至秒個位計數器cp端。採用頻率為2hz的時鐘脈衝,目的是加快校秒的速度。

② 校分:k2接至「校時」位,k1、k3接至「計時」位,門g4開啟,輸出1hz的時鐘脈衝訊號送至分個位計數器。

③ 校時:k3接至「校時」位,k1、k2接至「計時」位,門g5輸出1hz的時鐘脈衝訊號,送至時個位計數器。

2.系統安裝

在實驗系統中安裝、除錯、執行計時器,觀察計時功能、校時功能是否正常。

四、實訓準備

1.複習74ls90的引腳結構及邏輯功能。

2.複習用74ls90設計任意進製計數器的方法。

3.閱讀所用實驗系統的使用說明,熟悉系統配置,掌握操作要求。

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