电子设计自动化》
课程设计报告学校：专业：班级：姓名：指导教师：
二00 九年12 月16 日
目录
1.课程名称
2.设计任务和要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 2.1设计任务⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2
2.2设计要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2
3.方法选择与论证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 3.1 方案选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2
3.2方案论证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2
4.方案的原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 4.1 方案原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 4.2总体电路图，布线图以及说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5
4.3单元电路设计及说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5
5.电路调试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8
6.收获体会、存在问题和进一步的改进意见⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9
简易数字秒表
1. 课程名称：《简易数字秒表》
2.设计任务和要求
2.1设计任务：
数字式秒表实现简单的计时与显示，按下启动键开始清零计时，按下停止键，计时停止。具有“ 分”( 00—59)“秒” ( 00 —59)数字显示，分辨率为1 秒。计时范围从00 分00 秒到59 分59 秒。
2.2设计要求：
阅读相关科技文献，上网搜索相关资料，设计多种方案设计，予以论证，最终选择最佳方案。
1、将提供的1024hz 的方波源转换成1hz 的方波源。
2、秒表的范围为0-59 分59 秒。
3、最后用数码管显示。
3.方法选择与论证
3.1. 方案选择
在设计之初，我们有两个方案，都实现了59分59 秒的结果，不过经过小组成员的讨论，一致选定采用方案二，该方案是在Proteus 软件环境下实现的秒表计时功能，就制作上较方案一还是很不错的。
3.2. 方案论证
我们主要采用74LS90芯片和555计时器，74LS90 是二-- 五十进制计数器，根据进制转换，很好的实现了六进制的功能，参考了各相关书籍及网上的一些资料，我们做好了现在的电路图，经过仿真，我们达到了预期的结果。
4. 方案的原理图
4.1 方案原理框图：
说明：上图是用 EWB 软件仿真的简易秒表设计的总体电路图，主体部分采用 74LS160芯片构成进位计数器，据其引脚功能连线并设置相应使能和触发端； 其中两个与非门是通过反馈输出进行 6 进制的控制，两个与门实现高位两片 74LS160 的使能控制，达到秒表计数的功能。单
4片
击开关停止计数，在软件上通过启动开关可实现清零。
4.3元器件选择及说明：
74LS160的逻辑功能：74160 为可预置的十进制计数器，异步清零端为低电平时，不管时钟端CP 信号状态如何，都可以完成清零功能。74160的预置是同步的。当置入控制器为低电平时，在CP 上升沿作用下，输出端与数据输入端一致。74160 的计数是同步的，靠CP同时加在四个触发器上而实现。当ENP、ENT 均为高电平时，在CP上升沿作用下输出端同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。方案设计二：
4.1方案原理框图
本数字电子秒表设计由启动、清零复位电路、多谐振荡电路、分频计数电路、译码显示电路等组成，如图4.1 所示：
图4.1 方案原理框图
4.2总体电路图，布线图以及说明
4.3 单元电路设计及说明 利用 555定时器构成的多谐振荡器产生秒脉冲发生器。 由于 555 定时器的比较器 灵敏度高，输出驱动电流大，功能灵活，再加上电路结构简单，计算比较简单。
利用 555定时器构成的多谐振荡，在电路中我们选择数据如下： C ＝0.1uF ，R1=R2。
利用公式： f=1/(R1+2R2)Cln2
根据设计要求，需要精确到 0.01s ，故 f ＝100Hz ，带入上式得：R1＝R2＝4.8KΩ
在 protues 环境下的原理图中， 取 R1＝R2＝4.8KΩ，并且在 R1支路串联一个 1KΩ 的 电位器，来调节脉冲信号的精度。此信号从 555 定时器的 3 引脚 OUT
端输出，送到计
图 4.2 总体布线图
秒信号发生器
4.3.1 秒信号发生器单元：
数器74LS90的脉冲输入端CP，作为计时脉冲
4.3.2时间计数单元：
时间计数单元有时计数、分计数和秒计数等几个部分。要实现0.1 秒计数，须设计一个10 进制计数器；要实现秒计数，须设计一个60 进制计数器；要实现分计数，须设计一个10 进制计数器，这里选用74LS90 实现。
表为74LS90功能表
输入输出
功能清0 置9 时钟
QD QC QB QA
R0(1) 、R0(2) S9(1) 、S9(2) CP1 CP2
1 1
0 ××
× ×0 0 0 0 清0
0 ××
0 1 1
× ×
1 0 0 1
置9
0 ×× 0 0 ×
× 0
↓ 1 QA输出二进制计数
1 ↓QDQCQ输B出五进制计数
↓ QA
QDQCQBQ输A出
8421BCD 码
十进制计数QD↓
QAQDQCQ输B出
5421BCD 码
十进制计数
1 1 不变保持
十分之一秒计数器和分计数器是十进制，所以只需要将74LS90 接成十进制即可
图1.3 74LS90 六进制
