1、2005-6-4二、 篮球竞赛 24s 定时器设计: (p219)要求:要求:(1)定时时间为)定时时间为24秒钟,按递减方式计时,每隔秒钟,按递减方式计时,每隔1秒秒钟,定时器减钟,定时器减1,以数字的形式显示时间;,以数字的形式显示时间;复位复位/启动启动nRST暂停暂停/连续连续nPAUSE定时器完成的功能定时器完成的功能0X定时器复位,置初值定时器复位,置初值2411定时器开始计时定时器开始计时10定时器暂停计时定时器暂停计时(2)设置两个外部控制开关(控制功能如表所示),控制定)设置两个外部控制开关(控制功能如表所示),控制定时器的直接复位、启动计时、暂停时器的直接复位、启动计时、暂
2、停/连续计时;连续计时;(3)当定时器递减计时到零(即定时时间到)时,定时器保)当定时器递减计时到零(即定时时间到)时,定时器保持零不变,同时发出报警信号。持零不变,同时发出报警信号。(4)输入时钟脉冲的频率为)输入时钟脉冲的频率为1 0Hz。2005-6-4一、一、MSI时序逻辑电路时序逻辑电路 (p205)第五章第五章 第三节第三节 MSI时序逻辑电路及其应用电路设计时序逻辑电路及其应用电路设计二、应用电路设计二、应用电路设计 (p214) 篮球竞赛篮球竞赛30s计时器设计计时器设计 (p219)三、数字电路的安装与调试技术三、数字电路的安装与调试技术 (p223)第五节第五节 多功能数字
3、钟电路设计多功能数字钟电路设计三、主体电路的设计与调试三、主体电路的设计与调试 (p233)2005-6-4三、学习要求熟悉各种常用MSI时序逻辑电路功能和使用方法;掌握多片MSI时序逻辑电路级联和功能扩展技术;学会MSI数字电路分析方法、设计方法、组装和测试方法。2005-6-4四、篮球竞赛 30s 定时器设计举例设计要求:设计要求:a. 具有显示具有显示30s计时功能;计时功能;b. 设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停和暂停/连续功能;连续功能;c. 计时器为计时器为30s递减计时器,其计时间隔为递减计时器,其计时间隔为1s;d.
4、 计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,同计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,同时发出光电报警信号。时发出光电报警信号。 2005-6-41. 根据设计要求,画出组成框图 秒秒脉脉冲冲 发发生生器器 递递减减 计计数数器器 译译码码 显显示示 控控制制 电电路路 报报警警 电电路路 启动 译译码码 显显示示 递递减减 计计数数器器 暂停/连续 清除 定定时时到到 四、篮球竞赛四、篮球竞赛 30s 定时器设计举例定时器设计举例2005-6-42. 挑选IC及相关器件,设计各单元电路四四、篮球竞赛、篮球竞赛 30s 定时器设计举例定时器设计举例v秒脉冲发生器的设计可由555定时器或石英晶
5、体振荡器构成v 30s计时器的设计由各种有递减计数功能的IC芯片构成由CPLD构成v译码显示器的设计v控制电路的设计(难点)根据设计要求,用试凑法设计2005-6-4 15 9 2 6 5 4 3 5V 5 1 6 2 0.1F 10F 5.1k 4.7k 5V 8 4 3 555 LD D3 D2 D1 D0 CC40161 10 7 CTT CTP CO 5V 5V 1 10Hz 1 Hz 2005-6-474LS192 引脚图引脚图 74LS192 是双时钟加是双时钟加/减十进制减十进制同步计数器,其功能表为:同步计数器,其功能表为:UPDOWNLOADCLR操操 作作XXX1清清 零零
6、XX00置置 数数110加计数加计数110减计数减计数1110保保 持持n QD是最高位,是最高位,QA是最低位。是最低位。n CO是加计数进位输出端是加计数进位输出端;n BO是减计数借位输出端。是减计数借位输出端。2005-6-4n 74LS192时序图时序图2005-6-4 7 6 2 3 Q3 Q2 Q1 Q0 LD 74LS192(2) 4 13 CPD CPU 5 11 BO 13 11 CR D3 D2 D1 D0 14 9 10 1 15 5V 5V Q7 Q6 Q5 Q4 7 6 2 3 Q3 Q2 Q1 Q0 LD 74LS192(1) CPD CPU BO CR D3 D
7、2 D1 D0 14 9 10 1 15 5V Q3 Q2 Q1 Q0 4 5 CP 2005-6-4hcbefagdabfghdecBS201BS20210 9 8 7 6 1 2 3 4 5hcbefagdabfghdecBS211BS21210 9 8 7 6 1 2 3 4 5VCC a b c d e f g h a b c d e f g hVCCVCC共阴极共阴极LED共阳极共阳极LED2005-6-4Q0 Q1 Q2 Q3CC4511A0 A1 A2 A3LTBI LE+5VYa Yb Yc Yd Ye Yf Yga b c d e f g 七段显示器七段显示器计数器计数器v参
8、考教材p189、p221vCD4511引脚图见p5032005-6-41&1&G1G2G3G4G5G6G7G8&1G9暂停连续启动S1LDCP5V5V5VS22005-6-4二、 篮球竞赛 24s 定时器设计: (p219)要求:要求:(1)定时时间为)定时时间为24秒钟,按递减方式计时,每隔秒钟,按递减方式计时,每隔1秒秒钟,定时器减钟,定时器减1,以数字的形式显示时间;,以数字的形式显示时间;复位复位/启动启动nRST暂停暂停/连续连续nPAUSE定时器完成的功能定时器完成的功能0X定时器复位,置初值定时器复位,置初值2411定时器开始计时定时器开始计时10定时器暂停计时定时器暂停计时(2
9、)设置两个外部控制开关(控制功能如表所示),控制定)设置两个外部控制开关(控制功能如表所示),控制定时器的直接复位、启动计时、暂停时器的直接复位、启动计时、暂停/连续计时;连续计时;(3)当定时器递减计时到零(即定时时间到)时,定时器保)当定时器递减计时到零(即定时时间到)时,定时器保持零不变,同时发出报警信号。持零不变,同时发出报警信号。(4)输入时钟脉冲的频率为)输入时钟脉冲的频率为1 kHz。2005-6-4 拟定组成框图,确定方案,要求使用的器件少,成本低;(必须使用74LS191、74LS192) 设计并安装电路,要求布线整齐、美观,便于级联与调试; 测试计时器的逻辑功能; 画出计时
10、器的逻辑电路图; 写出设计性实验报告。 n 给定的主要器件给定的主要器件 74LS00 2片,片,74LS192 2片,片,74LS191 2片,片,74LS04 2片,片,74LS93 2片,片,74LS48 2片,发光二片,发光二极管极管 4只,只,74LS74 2片,数码显示器片,数码显示器BS202 4只,只,555 2片。片。2005-6-4n 参考框图 振振荡荡器器 递递减减 计计数数器器 译译码码 显显示示 控控制制 电电路路 声声、 光光报报 警警 启动 译译码码 显显示示 递递减减 计计数数器器 暂停/连续 定定时时到到 分分频频器器 篮球竞赛篮球竞赛 24s 定时器设计定时
11、器设计2005-6-4二、自学内容1、MSI时序逻辑电路时序逻辑电路 (p205)第五章第五章 第三节第三节 MSI时序逻辑电路及其应用电路设计时序逻辑电路及其应用电路设计2、应用电路设计、应用电路设计 (p214) 篮球竞赛篮球竞赛30s计时器设计计时器设计 (p219)3、数字电路的安装与调试技术、数字电路的安装与调试技术 (p223)第五节第五节 多功能数字钟电路设计多功能数字钟电路设计3、主体电路的设计与调试、主体电路的设计与调试 (p233)2005-6-4第4周:振荡与分频电路第5周:10.1放假、本实验课不上不补计数第6周:译码显示电路第7周:控制与报警电路第8周:整机联调2005-6-4二、自学内容1、MSI时序逻辑电路时序逻辑电路 (p205)第五章第五章 第三节第三节 MSI时序逻辑电路及其应用电路设计时序逻辑电路及其应用电路设计2、应用电路设计、应用电路设计 (p214) 篮球竞赛篮球竞赛30s计时器设计计时器设计 (p219)3、数字电路的安装与调试技术、数字电路的安装与调试技术 (p223)第五节第五节 多功能数字钟电路设计多功能数字钟电路设计3、主体电路的设计与调试、主体电路的设计与调试 (p233)2005-6-4第4周:振荡与分频电路第5周:10.1放假、本实验课不上不补,计数第6周:译码显示电路第7周:控制与报警电路第8周:整机联调