Lab04籃球競賽24s定時器

1、12009-9-20一、一、 籃球競賽籃球競賽 24s 定時器設計定時器設計 (p188)要求：要求：（1）定時時間為）定時時間為24秒鐘，按遞減方式計時，每隔秒鐘，按遞減方式計時，每隔1秒秒鐘，定時器減鐘，定時器減1，以數(shù)字的形式顯示時間；，以數(shù)字的形式顯示時間；復位復位/啟動啟動nRST暫停暫停/連續(xù)連續(xù)nPAUSE定時器完成的功能定時器完成的功能0X定時器復位，置初值定時器復位，置初值2411定時器開始計時定時器開始計時10定時器暫停計時定時器暫停計時（2）設置兩個外部控制開關（控制功能如表所示），控制定）設置兩個外部控制開關（控制功能如表所示），控制定時器的直接復位、啟動計時、暫停時器

2、的直接復位、啟動計時、暫停/連續(xù)計時；連續(xù)計時；（3）當定時器遞減計時到零（即定時時間到）時，定時器保）當定時器遞減計時到零（即定時時間到）時，定時器保持零不變，同時發(fā)出報警信號。持零不變，同時發(fā)出報警信號。（4）輸入時鐘脈沖的頻率為）輸入時鐘脈沖的頻率為1 kHz。22009-9-20二、學習要求二、學習要求熟悉各種常用熟悉各種常用MSI時序邏輯電路功能和使用時序邏輯電路功能和使用方法；方法；掌握多片掌握多片MSI時序邏輯電路級聯(lián)和功能擴展時序邏輯電路級聯(lián)和功能擴展技術；技術；學會學會MSI數(shù)字電路分析方法、設計方法、組數(shù)字電路分析方法、設計方法、組裝和測試方法。裝和測試方法。32009-9

3、-20三、籃球競賽三、籃球競賽 30s 定時器設計舉例定時器設計舉例設計要求：設計要求：a. 具有顯示具有顯示30s計時功能；計時功能；b. 設置外部操作開關，控制計時器的直接清零、啟動設置外部操作開關，控制計時器的直接清零、啟動和暫停和暫停/連續(xù)功能；連續(xù)功能；c. 計時器為計時器為30s遞減計時器，其計時間隔為遞減計時器，其計時間隔為1s；d. 計時器遞減計時到零時，數(shù)碼顯示器不能滅燈，同計時器遞減計時到零時，數(shù)碼顯示器不能滅燈，同時發(fā)出光電報警信號。時發(fā)出光電報警信號。 42009-9-201. 根據(jù)設計要求，畫出組成框圖根據(jù)設計要求，畫出組成框圖 秒秒脈脈沖沖 發(fā)發(fā)生生器器 遞遞減減

4、計計數(shù)數(shù)器器 譯譯碼碼 顯顯示示 控控制制 電電路路 報報警警 電電路路 啟動 譯譯碼碼 顯顯示示 遞遞減減 計計數(shù)數(shù)器器 暫停/連續(xù) 清除 定定時時到到 三、籃球競賽三、籃球競賽 30s 定時器設計舉例定時器設計舉例52009-9-202. 挑選挑選IC及相關器件，設計各單元電路及相關器件，設計各單元電路三、籃球競賽三、籃球競賽 30s 定時器設計舉例定時器設計舉例n 秒脈沖發(fā)生器的設計秒脈沖發(fā)生器的設計可由可由555定時器或石英晶體振蕩器構成定時器或石英晶體振蕩器構成n 30s計時器的設計計時器的設計由各種有遞減計數(shù)功能的由各種有遞減計數(shù)功能的IC芯片構成芯片構成由由CPLD構成構成n 譯

5、碼顯示器的設計譯碼顯示器的設計n 控制電路的設計（難點）控制電路的設計（難點）根據(jù)設計要求，用試湊法設計根據(jù)設計要求，用試湊法設計62009-9-20 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 72009-9-2074LS192 引腳圖引腳圖 74LS192 是雙時鐘加是雙時鐘加/減十進制減十進制同步計數(shù)器，其功能表為：同步計數(shù)器，其功能表為：UPDOWNLOADCLR操操 作作XXX1清清 零零XX00置置

6、 數(shù)數(shù)110加計數(shù)加計數(shù)110減計數(shù)減計數(shù)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是加計數(shù)進位輸出端是加計數(shù)進位輸出端;n BO是減計數(shù)借位輸出端。是減計數(shù)借位輸出端。82009-9-20n 74LS192時序圖時序圖92009-9-20 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 D2

7、D1 D0 14 9 10 1 15 5V Q3 Q2 Q1 Q0 4 5 CP 102009-9-20hcbefagdabfghdecBS201BS20210 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共陰極共陰極LED共陽極共陽極LED112009-9-20Q0 Q1 Q2 Q3CC4511A0 A1 A2 A3LTBI LE+5VYa Yb Yc Yd Ye Yf Yga b c d e f g 七段顯示器七段顯示器計數(shù)器計

8、數(shù)器n參考教材參考教材p、pnCD4511引腳圖見引腳圖見p122009-9-201&1&G1G2G3G4G5G6G7G8&1G9暫停連續(xù)啟動S1LDCP5V5V5VS2132009-9-20一、一、 籃球競賽籃球競賽 24s 定時器設計定時器設計:要求：要求：（1）定時時間為）定時時間為24秒鐘，按遞減方式計時，每隔秒鐘，按遞減方式計時，每隔1秒秒鐘，定時器減鐘，定時器減1，以數(shù)字的形式顯示時間；，以數(shù)字的形式顯示時間；復位復位/啟動啟動nRST暫停暫停/連續(xù)連續(xù)nPAUSE定時器完成的功能定時器完成的功能0X定時器復位，置初值定時器復位，置初值2411定時器開始計時

9、定時器開始計時10定時器暫停計時定時器暫停計時（2）設置兩個外部控制開關（控制功能如表所示），控制定）設置兩個外部控制開關（控制功能如表所示），控制定時器的直接復位、啟動計時、暫停時器的直接復位、啟動計時、暫停/連續(xù)計時；連續(xù)計時；（3）當定時器遞減計時到零（即定時時間到）時，定時器保）當定時器遞減計時到零（即定時時間到）時，定時器保持零不變，同時發(fā)出報警信號。持零不變，同時發(fā)出報警信號。（4）輸入時鐘脈沖的頻率為）輸入時鐘脈沖的頻率為1 kHz。142009-9-20 擬定組成框圖，確定方案，要求使用的器件少，擬定組成框圖，確定方案，要求使用的器件少，成本低；成本低；（必須使用（必須使用74

10、LS191、74LS192） 設計并安裝電路，要求布線整齊、美觀，便于級設計并安裝電路，要求布線整齊、美觀，便于級聯(lián)與調試；聯(lián)與調試； 測試計時器的邏輯功能；測試計時器的邏輯功能； 畫出計時器的邏輯電路圖；畫出計時器的邏輯電路圖； 寫出設計性實驗報告。寫出設計性實驗報告。 n 給定的主要器件給定的主要器件 74LS00 2片，片，74LS192 2片，片，74LS191 2片，片，74LS04 2片，片，74LS93 2片，片，74LS48 2片，發(fā)光二片，發(fā)光二極管極管 4只，只，74LS74 2片，數(shù)碼顯示器片，數(shù)碼顯示器BS202 4只，只，555 2片。片。152009-9-20n 參考框圖參考框圖 振振蕩蕩器器 遞遞減減 計計數(shù)數(shù)器器 譯譯碼碼 顯顯示示 控控制制 電電路路 聲聲、