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60分钟电子秒表-数电综合性实验

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姓 名: 学 号:

班 级:

实验项目名称:

实验项目性质:

实验所属课程:

实验室(中心): 电子电工实验室

指 导 教 师 : XXXXXX

实验完成时间: 年 月 日

教师评阅意见:

一、实验目的

1、熟悉计数器的工作原理及特点。 2、学习设计N进制加法计数的方法。 3、掌握电子秒表的设计方法。 二、实验内容及要求

通过运用两个74LS160芯片和一些门电路设计一个数字电路,电路能起到一个60分钟的电子秒表的作用,熟悉计数器的用法并观察电路工作的情况。

1、自己设计电路,并在实验中验证。 2、完成实验报告,附上电路图及仿真结果。

3、秒表是用4位数码管显示,计时周期为60分钟,显示满刻度为59.99分钟。

4、总结数字电路设计的一般方法,掌握常见的数字电路设计的软件。

签名: 年 月 日 实验成绩: 三、实验原理

1、 74ls160是十进制计数器,也就是说它只能记十个数,从0000-1001(0-9)到9之后再来时钟 就回到0 ,首先是clk 这是时钟,之后是 rco 这是输出,MR是复位,低电频有效(图上接线前面花圈的都是低电平有效) l,oad是置数信号,当他为低电平时, 在始终作用下 ,读入D0到D3,为了使161正常工作ENP和ENT接1,另外D0到D3是置数端,Q0到Q3是输出,RCO表示是进位,LOAD如果输入一个低电平就会清零。

十进制计数器74ls160的功能表如图:

当异步清零端RD'=1,使能端EP=ET=1.同步预置数控制端(LD)'=0时,电路工作在同步预置数状态.

因为一片十进制计数器74ls160可构成二进制到十进制之间的任意进制的计数器。利用两片74ls160,就可以构成进制到一百进制之间的任意进制的计数器。如果是计数60s则只需要两个74ls160,如果计时60分钟测需要四个这样的芯片。 2、计数构成

秒小数部分计数器构成 秒小数部分计数器由两片74LS160构成。十位、个位均为10进制,个位进位端与十位时钟端相连,十位进位端与秒整数部分个位计数器时钟端相连。 (2) 分、秒整数部分计数器构成 分、秒整数部分计数器构成原理相同,均由两片74LS160构成。十位为6进制,个位为10进制,个位进位输出端与十位时钟端相连。十位通过反馈复位法进行清零,将QB、QC和与非门输入端连接,与非门和与门连接,与门和清零端连接。当输出为0110时,与非门输出低电平,和其相连的与门输出低电平实现清零。

四、实验器材及材料

1、74ls160芯片 若干 2、74ls194芯片 若干 3、74ls00 若干 4、74ls08 若干 5、单刀单掷开关 2个 6、单刀双掷开关 2个 7、导线 若干

五、实验过程及原始记录(含电路图)

60分钟的原理图如下:

(图1)

图1是电子秒表为60分钟时的仿真电路图以及达到的效果,排版不

是很好看。最上面的显示管显示的是十位,从上向下数的第二个显示的是各位,而后面的两个显示的是秒,最后一位是十进制二,倒数第二个是6进制。通过以上的方法仿真出60分钟的秒表,精确到1秒。

3、按原理图设计在pruteus软件中仿真,仿真效果部分截图如下:

(图2)

(图3)

图3是体育老师计时用的电子秒表,能计时到60分钟,其中有暂停、复位的作用。

六、实验结果及分析

1.该设计电路图能实现从0到59的数字计数。通过试验箱连接,数码管也能正常显示计数状态,并循环。最重要的是完成60分钟计时的电路仿真能与现实生活当中体育老师所用的计时表联系在一起,使我更加了解计

数器的运用。

2.数字电路的一般设计方法:

(1).逻辑抽象,建立原始状态转换图(或状态转换表)。 (2).状态化简,建立最简状态图。 (3).状态分配。

(4).电路组成:计数器+组合电路。

七、实验体会

通过本次综合设计,我对74LS160同步十进制计数器和74LS194双向移位寄存器的功能和使用方法有了更深入的对了解,进一步熟悉了仿真软件proteus,提高了对proteus软件的操作能力,这对日后的学习和工作有很大的帮助。在设计和仿真的过程中我能够运用所学知识和相关资料解决遇到的问题,培养了发现和解决问题的能力。在今后的学习中,我会吸取本次综合设计的经验和教训,继续努力,丰富自己的知识,不断提高自己,争取更大的进步。

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