数字逻辑课程设计篮球24秒倒计时精选.doc

各专业全套优秀毕业设计图纸 《数字逻辑》课程设计报告 设计题目： 篮球24秒倒计时 院 （系）： 信息工程学院 专 业： 计算机科学与技术 姓名学号: 目 录 1.课程设计的目的 2 2.设计任务及要求 3 2.1基本要求 3 2.2 设计任务及目标 3 3.电路设计原理与单元模块 3 3.1 设计原理 3 3.2 设计方案 4 3.3 单元模块 5 3.3.1 8421BCD码递减计数器模块 5 3.3.2 时钟模块 8 3.3.3 辅助时序控制模块 9 3.3.4 译码显示模块 10 4. 实验体会 11 1.课程设计的目的随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。 通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《数字逻辑》中所学的理论知识和实验技能，掌握常用数字逻辑电路的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电路设计、研发电子产品打下良好的基础。.根据原理图分析各单元电路的功能； 2.熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能； 3.进行电路的装接、调试，直到电路能达到规定的设计要求； 4.写出完整、详细的课程设计报告。3.1 设计原理 24秒计时器的总体参考方案框图如图2-1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。 图2-1 24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集成电路组成的多谐振荡器构成。 译码显示电路由74HC4511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和扬声器代替。 3.2 设计方案 分析设计任务，计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成24s计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停／连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能。为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系。在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器灭灯。 当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示“24”字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停／连续开关拨在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停／连续开关拨在连续时，计数器继续递减计数。 系统设计框图如图2-1所示。篮球竞赛24秒计时器实验电路如图2-2所示。 图2-2 篮球竞赛24秒计时器 3.3 单元模块 3.3.1 8421BCD码递减计数器模块 计数器选用汇总规模集成电路74LS192进行设计较为简便，74LS192是十进制可编程同步加锁计数器，它采用8421码二-十进制编码，并具有直接清零、置数、加锁计数功能。 图2-3是74LS192外引脚及时序波形图。图中UP、DN分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端（上升沿有效）。 PL是异步并行置数控制端（低电平有效），TCU、TCD分别是进位、借位输出端（低电平有效），MR是异步清零端，D3-D0是并行数据输入殿，Q3-Q0是输出端。 74192的功能表见下表2-1所示。其工作原理是：当PL=1，MR=0时，若时钟脉冲加到UP端，且DN=1。 图2-3 74LS192外引脚及时序波形图 表2-1 74LS192功能表 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，TCU端发出进位下跳变脉冲；若时钟脉冲加到DN端，且UP =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，TCD 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2-4所示： 图2-4 8421BCD二十四递减计数器 其预置数为N=（）= (24)10。 它的计数原理是:只有当低位TCD1端发出借位脉冲时,高位计数器才作减计数。当高、低位计数器处于全零,且 DN 为 0 时,置数端PL2 =0,计数器完成并行置数,在 DN 端的