籃球競(jìng)賽30秒計(jì)時(shí)器2

1、北京電子科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告( 2009- 2010年度第二學(xué)期)名 稱：數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 題 目：籃球競(jìng)賽30秒計(jì)時(shí)器 學(xué) 號(hào)： 20081223 學(xué)生姓名： 林 薇 成 績(jī)： 日期： 2010年 5 月 20 日目 錄一、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的目的與要求1二、課程設(shè)計(jì)名稱及設(shè)計(jì)要求1三、系統(tǒng)框圖及簡(jiǎn)要說明1四、方案選擇與論證2五、單元電路設(shè)計(jì)（原理、芯片、參數(shù)計(jì)算等）2六、總體電路7七、實(shí)驗(yàn)過程8八、心得體會(huì)8附錄I：總原理圖10附錄II：元器件清單 11附錄III：參考文獻(xiàn)11一、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的目的與要求1.課程設(shè)計(jì)目的：課程設(shè)計(jì)作為數(shù)字電子技術(shù)課程的重要組成部分，目的是使學(xué)生進(jìn)一步

2、理解課程內(nèi)容，基本掌握數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試的方法，增加集成電路應(yīng)用知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力以及分析、解決問題的能力。按照本專業(yè)培養(yǎng)方案要求，學(xué)完專業(yè)基礎(chǔ)課數(shù)字電子技術(shù)課程后，要進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，其目的是使學(xué)生更好地鞏固和加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，初步掌握設(shè)計(jì)小型數(shù)字系統(tǒng)的方法，獨(dú)立完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)及調(diào)試，增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，培養(yǎng)學(xué)生電路分析和邏輯設(shè)計(jì)能力。通過動(dòng)手實(shí)踐教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在已有的理論指導(dǎo)下有所創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)和日后工程實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。2.課程設(shè)計(jì)要求：（1）教學(xué)基本要求 要求學(xué)生獨(dú)立完成選題設(shè)計(jì)，掌握數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法；完成系統(tǒng)的組裝及調(diào)試工作；在課程設(shè)計(jì)中注重培養(yǎng)

3、工程質(zhì)量意識(shí)，按要求寫出課程設(shè)計(jì)報(bào)告。（2）能力培養(yǎng)要求1）通過查閱手冊(cè)和有關(guān)文獻(xiàn)資料培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力。2）通過實(shí)際電路方案的分析比較、設(shè)計(jì)計(jì)算、元件選取、安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)，掌握簡(jiǎn)單實(shí)用電路的分析方法和工程設(shè)計(jì)方法。3）掌握常用儀器、設(shè)備的使用方法，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)調(diào)試，提高動(dòng)手能力。4）綜合應(yīng)用課程中學(xué)到的理論知識(shí)獨(dú)立地去完成一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)。5）培養(yǎng)認(rèn)真細(xì)心的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。二課程設(shè)計(jì)的名稱及設(shè)計(jì)要求1.設(shè)計(jì)題目：籃球競(jìng)賽30秒計(jì)時(shí)器2.設(shè)計(jì)任務(wù)：本課題要求設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用的籃球競(jìng)賽30秒計(jì)時(shí)器。適用于籃球競(jìng)賽計(jì)時(shí)使用。3.設(shè)計(jì)要求：（1）30秒計(jì)時(shí)器具有顯示30秒的計(jì)時(shí)

4、功能。（2）系統(tǒng)設(shè)置外部操作開關(guān)，控制計(jì)時(shí)器的直接清零、啟動(dòng)和暫停連續(xù)功能。（3）計(jì)時(shí)器為30秒遞減計(jì)時(shí)，其計(jì)時(shí)間隔為1秒。（4）當(dāng)計(jì)時(shí)器遞減計(jì)時(shí)到零時(shí)，數(shù)碼顯示器不能滅燈，應(yīng)發(fā)出光電報(bào)警信號(hào)。三系統(tǒng)框圖及簡(jiǎn)要說明1.系統(tǒng)框圖：如圖1所示籃球競(jìng)賽30秒計(jì)時(shí)器555定時(shí)器產(chǎn)生1HZ的時(shí)鐘信號(hào)74LS190設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)30秒倒計(jì)時(shí)74LS248來驅(qū)動(dòng)七段字符顯示器來顯示時(shí)間門電路和觸發(fā)器控制啟動(dòng)、清零和暫停/連續(xù)圖1 系統(tǒng)框圖2.設(shè)計(jì)說明： 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，30秒計(jì)時(shí)器需要計(jì)數(shù)并且是倒計(jì)時(shí)的減法計(jì)數(shù)，可以利用可逆計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)減法的計(jì)數(shù)，由于是十進(jìn)制的計(jì)數(shù)，所以采用74LS190芯片來設(shè)計(jì)。因?yàn)槭菚r(shí)序邏輯

5、電路的設(shè)計(jì)，所以要用555定時(shí)器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)來驅(qū)動(dòng)減法計(jì)數(shù)器。然后，通過顯示譯碼管進(jìn)行數(shù)字顯示。四方案選擇與論證1.設(shè)計(jì)方案：方案的選擇已在系統(tǒng)框圖中顯示出來，就是利用兩片可逆計(jì)數(shù)器通過串行進(jìn)位方式來實(shí)現(xiàn)30秒的倒計(jì)時(shí)。2.方案論證：首先，是利用555定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生，555定時(shí)器是一種多用途的數(shù)字-模擬混合集成電路，利用它能極方便地構(gòu)成多諧振蕩器，即能產(chǎn)生穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，并且通過調(diào)節(jié)相關(guān)電阻的阻值和電容的容值，可以設(shè)計(jì)出不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)。其次，可逆計(jì)數(shù)器74LS190，可以實(shí)現(xiàn)加法或減法的計(jì)數(shù)，通過設(shè)定加/減控制信號(hào)U/D=1可進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，由于芯片本身就帶有異步的置數(shù)端LOA

6、D且為低有效，通過設(shè)定置數(shù)信號(hào)LOAD=0可實(shí)現(xiàn)置數(shù)清零（清為30）的功能。由于當(dāng)置數(shù)端的信號(hào)為高有效并且在使能端CTEN=0時(shí)，當(dāng)時(shí)鐘的上升沿來臨時(shí)可進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，所以通過設(shè)計(jì)置數(shù)信號(hào)LOAD=1可實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)的功能。另外，通過門電路可控制時(shí)鐘的輸入，從而實(shí)現(xiàn)暫停/連續(xù)的功能。又由于30秒的倒計(jì)時(shí)需要用兩片的74LS190芯片才能實(shí)現(xiàn)，個(gè)位芯片的串行時(shí)鐘輸出端CO是低有效的，當(dāng)狀態(tài)為0時(shí)，輸出為CO=0，下一個(gè)狀態(tài)變?yōu)?時(shí)，輸出為CO=1，所以有一個(gè)上升沿的產(chǎn)生，這正可以作為十位芯片的時(shí)鐘信號(hào)，從而采用串行借位方式來實(shí)現(xiàn)30秒的倒計(jì)時(shí)。最后，BCD-七段顯示譯碼管74LS248，可以實(shí)現(xiàn)將BCD

7、代碼譯成數(shù)碼管所需的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以便使數(shù)碼管用十進(jìn)制數(shù)字顯示出BCD代碼所表示的數(shù)值。綜上所述，就可以實(shí)現(xiàn)籃球競(jìng)賽30秒計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)的全部功能。五單元電路設(shè)計(jì)1.555定時(shí)器單元（1）原理：1)集成定時(shí)器電路習(xí)慣上稱為555電路，這是因?yàn)閮?nèi)部參考電壓使用了3個(gè)5k歐的電阻分壓，故取此名。555電路，這是一種數(shù)字和模擬的混合型的中規(guī)模集成電路，它能產(chǎn)生時(shí)間延遲和多種脈沖信號(hào)。555定時(shí)器如圖2所示： 圖2 555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)它含有3個(gè)分壓電阻和兩個(gè)高、低電平比較C1、C2，一個(gè)基本RS觸發(fā)器，一個(gè)放電開關(guān)T。高電平比較器C1的同相輸入端參考電平為2Vcc/3，低電平比較器C2的反相輸入端的參考電

8、平為Vcc/3，C1與C2的輸出端控制基本RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)自6管腳輸入并超過2Vcc/3時(shí)，觸發(fā)器置為0，定時(shí)器的輸出端3管腳輸出低電平，同時(shí)放電開關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入自2管腳輸入并低于Vcc/3時(shí)，觸發(fā)器置為1，定時(shí)器的輸出端3管腳輸出高電平，同時(shí)放電開關(guān)管截止。RD是直接復(fù)位端，當(dāng)RD=0時(shí)，定時(shí)器輸出低電平。平時(shí)RD端開路。VC是外接控制電壓輸入端（5管腳），當(dāng)VC外接一個(gè)輸入電壓Uvc時(shí)，則改變比較器的參考電壓（UT+=Uvc,UT-=Uvc/2）；不外接電壓時(shí)，通常接一個(gè)0.01uf的電容器到地，起濾波作用，以消除干擾，確保參考電平穩(wěn)定。T為放電管，當(dāng)T導(dǎo)通時(shí)，

9、將給接于7管腳的電容器提供放電通路。2）多諧振蕩器是一種自激振蕩器，在接通電源以后，不需要外加觸發(fā)信號(hào)，便能自動(dòng)地產(chǎn)生矩形脈沖，即能產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖。利用555定時(shí)器接成多諧振蕩器，只要將555定時(shí)器的VI1（TH）和VI2（TR）連在一起，然后再將VO經(jīng)RC積分電路接回輸入端就可以了。如圖3所示：產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖的周期T等于電容C的充電時(shí)間T1與放電時(shí)間T2之和，即T=T1+T2。其中T1=(R1+R2)Cln(Vcc-VT-)/(Vcc-VT+)=(R1+R2)Cln2 T2=R2*Cln(0-VT+)/(0-VT-)= R2*Cln2所以T=T1+T2=(R1+2R2)Cln2 圖3 用555

10、接成的多諧振蕩器（2）芯片的型號(hào) NE555芯片，管腳如圖4所示: 圖4 NE555管腳圖（3）參數(shù)計(jì)算根據(jù)要求，設(shè)計(jì)的時(shí)鐘脈沖的周期為1s,所以根據(jù)上述公式，T =(R1+2R2)Cln2=1設(shè)占空比q=(R1+R2)/(R1+2R2)=2/3,可得R1=R2 ，取C=10uf,則代入上式得到由于實(shí)驗(yàn)室的電阻只有51k與47k,而且誤差不是很大，計(jì)算（51+47*2）所以，取R1=51k,R2=47k。如圖5所示：圖5 時(shí)鐘脈沖為1HZ的多諧振蕩器2.30秒減法計(jì)數(shù)單元（1）原理：1）74LS190的原理表1 74LS190功能表74LS190是同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，它是靠加/減控制端來實(shí)現(xiàn)

11、加法計(jì)數(shù)和減法計(jì)數(shù)的。其引腳排列如圖6，功能表如表1所示。輸 入輸 出 CP D0 D1 D2 D3Q0 Q1 Q2 Q30 d0 d1 d2 d31 0 0 1 0 1 1 1 d0 d1 d2 d3加 計(jì) 數(shù)減 計(jì) 數(shù)保 持VCC D0 CO RC C/B LD D2 D3 74LS190D1 Q1 Q0 CT U/D Q2 Q3 GND圖6 74LS190集成芯片管腳圖引腳說明：D0D3：數(shù)據(jù)輸入端CT：使能控制端（低電平有效）CP：時(shí)鐘輸入端LD：異步預(yù)置數(shù)控制端（低電平有效）U/D：加/減計(jì)數(shù)方式控制端C/B：進(jìn)位輸出/借位輸出端Q0Q3：數(shù)據(jù)輸出端CO：串行時(shí)鐘輸出端（低電平有效）

12、74LS190的預(yù)置是異步的。當(dāng)預(yù)置數(shù)控制端LD為低電平時(shí)，不管時(shí)鐘端CP狀態(tài)如何，輸出端（Q0Q3）即可預(yù)置成與數(shù)據(jù)輸入端（D0D3）相一致的狀態(tài)。74LS190的計(jì)數(shù)是同步的，靠CP同時(shí)加在四個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)使能控制端CT為低電平時(shí)，在CP 上升沿作用下Q0Q3同時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。當(dāng)計(jì)數(shù)方式控制端U/D為低電平時(shí)進(jìn)行加計(jì)數(shù)；當(dāng)U/D為高電平時(shí)進(jìn)行減計(jì)數(shù)。74LS190有超前進(jìn)位功能。當(dāng)計(jì)數(shù)上溢或下溢時(shí)，進(jìn)位/借位輸出端C/B輸出一個(gè)寬度約等于CP脈沖周期的高電平脈沖；串行時(shí)鐘輸出端CO輸出一個(gè)寬度等于CP低電平部分的低電平脈沖。2）30秒倒計(jì)時(shí)的原理30秒

13、的倒計(jì)時(shí)需要用兩片的74LS190芯片才能實(shí)現(xiàn)。根據(jù)上述74LS190的功能，個(gè)位芯片的串行時(shí)鐘輸出端CO是低有效的，當(dāng)狀態(tài)為0時(shí)，輸出為CO=0，下一個(gè)狀態(tài)變?yōu)?時(shí)，輸出為CO=1，所以有一個(gè)上升沿的產(chǎn)生，這正可以作為十位芯片的時(shí)鐘信號(hào)，從而采用串行借位方式來實(shí)現(xiàn)30秒的倒計(jì)時(shí)。讓兩個(gè)芯片的使能端CT=0，加/減計(jì)數(shù)方式控制端U/D=1，同時(shí)讓個(gè)位芯片的數(shù)據(jù)輸入端（D0D3）=0000，十位芯片的數(shù)據(jù)輸入端（D0D3）=0011，當(dāng)置數(shù)信號(hào)LD=0，輸出為30，當(dāng)置數(shù)信號(hào)LD=1，當(dāng)時(shí)鐘CP的上升沿來臨時(shí)，開始30秒倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)。3.譯碼顯示單元（1）74LS248的邏輯圖和管腳圖如圖7所示，

14、半導(dǎo)體數(shù)碼管的管腳圖如圖8所示。 圖7 74LS248邏輯圖和管腳圖（2）74LS248的工作原理：1）74LS248真值表，如表2所示 表2 74LS248真值表2）附加控制端功能： 燈測(cè)試輸入LT=0時(shí)，七段同時(shí)點(diǎn)亮；LT=1時(shí)，處于正常工作狀態(tài)。 滅零輸入RBI =0時(shí)，應(yīng)顯示的0被熄滅；RBI=1時(shí)，0可以正常顯示。滅燈輸入BI/滅零輸出RBO：復(fù)合控制端口滅燈輸入BI：=0時(shí)，各段同時(shí)熄滅，不顯示數(shù)字； 滅零輸出RBO：當(dāng)A3A2A1A0=0000，且RBI= 0時(shí)，RBO= 0，表示顯示的0被熄滅。3）正常譯碼顯示：只要滅燈輸入信號(hào)BI，燈測(cè)試輸入信號(hào)LT和滅燈輸入BI/ 滅零輸出

15、RBO為高電平，就可對(duì)輸入為十進(jìn)制數(shù) 0 15 的二進(jìn)制碼（ 0000 1111 ）進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生顯示 0 15 所需的七段顯示碼（其中 10 15 用特殊符號(hào)顯示）。（3）半導(dǎo)體數(shù)碼管1）半導(dǎo)體數(shù)碼管的管腳圖和等效電路，如圖8所示：2）半導(dǎo)體數(shù)碼管：工作電壓低、體積小、壽命長(zhǎng)、可靠性高、亮度高、響應(yīng)速度快。工作電流大，一般為10mA左右。只要讓8或3管腳接地，然后把譯碼器的輸出端接到數(shù)碼管相應(yīng)的端口，就可以顯示出數(shù)字來圖8 半導(dǎo)體數(shù)碼管的管腳圖和等效電路（4）用74LS248驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體數(shù)碼管，如圖9所示 圖9 用74LS248驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體數(shù)碼管的連接圖4.控制單元讓74LS190的兩個(gè)芯片的使

16、能端CT=0，加/減計(jì)數(shù)方式控制端U/D=1，通過門電路控制置數(shù)信號(hào)LD=0可實(shí)現(xiàn)清零（清為30）的功能；控制置數(shù)端LD=1，當(dāng)時(shí)鐘CP的上升沿來臨時(shí)，可進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，可實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)的功能。另外，通過控制時(shí)鐘CP的輸入與否，從而實(shí)現(xiàn)暫停/連續(xù)的功能，如圖10。1）當(dāng)十位和個(gè)位的輸出不為0時(shí)，C/B端都為0，當(dāng)輸出為0時(shí)，C/B端都為1，只要把兩個(gè)C/B端利用非門74LS04取反作為或非門的輸入，或非門74LS02輸出端接一個(gè)發(fā)光二極管，同時(shí)或非門輸出與555產(chǎn)生的1HZ脈沖信號(hào)作為另一個(gè)或非門的輸入，則當(dāng)十位和個(gè)位的輸出都為0時(shí)，第一個(gè)或非門的輸出為1，這時(shí)發(fā)光二極管亮，同時(shí)時(shí)鐘的輸入無效，則十位

17、和個(gè)位保持為0，達(dá)到30秒倒計(jì)時(shí)到0時(shí)停止并發(fā)出信號(hào)（二極管變亮）。2）通過按鈕A來控制用JK觸發(fā)器連成的T觸發(fā)器的輸出狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，將74LS190的兩個(gè)芯片的置數(shù)端接到觸發(fā)器的輸出端Q上，來實(shí)現(xiàn)清零（清為30）與啟動(dòng)的功能。在正常計(jì)數(shù)的情況下，Q為低電頻，按按鈕A第一下，觸發(fā)器的輸出端狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換，Q為高電頻，Q為低電頻，此時(shí)十位和個(gè)位的置數(shù)端都為低電平，把十位的3和個(gè)位的0置入，即兩個(gè)74LS190的輸出分別為3與0，達(dá)到清零的功能；然后再按按鈕A第二下，使觸發(fā)器的輸出端狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換，Q為低電頻，Q為高電頻，此時(shí)十位和個(gè)位的置數(shù)端都為高電平，則開始正常計(jì)數(shù)，既滿足啟動(dòng)的功能。3）通過按鈕B

18、來控制用JK觸發(fā)器連成的T觸發(fā)器的輸出狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，將控制單元中運(yùn)用到的第三個(gè)或非門的一個(gè)輸入端連接到觸發(fā)器的輸出端Q上，來實(shí)現(xiàn)暫停與連續(xù)的功能。在正常計(jì)數(shù)的情況下，Q為低電頻，按按鈕B第一下，觸發(fā)器的輸出端狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換，Q為高電頻，這就使第三個(gè)或非門的輸出始終為0，時(shí)鐘信號(hào)沒有起作用，則給個(gè)位的時(shí)鐘信號(hào)始終在高電平，74LS190的輸出保持不變，達(dá)到暫停的功能，然后再按按鈕B第二下，使觸發(fā)器的輸出端狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換，Q為低電頻，則時(shí)鐘信號(hào)能傳給個(gè)位的時(shí)鐘輸入端，則開始正常計(jì)數(shù)，達(dá)到連續(xù)的功能。圖10 門電路實(shí)現(xiàn)的控制單元圖11 74LS73管腳圖六總體電路通過上述各個(gè)單元的分析，得到的總體電路如圖

19、12：圖12 總體電路七實(shí)驗(yàn)過程1.Multisim仿真過程（1）審題在仔細(xì)認(rèn)真閱讀數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書2009之后，決定設(shè)計(jì)籃球競(jìng)賽30秒計(jì)時(shí)器。首先，我覺得要制作就要制作使用的東西，否則只需要仿真即可沒有必要做出實(shí)體，而通過審視籃球計(jì)時(shí)器是所有題目中實(shí)用性最強(qiáng)的，也是最貼近同學(xué)們生活的。其次，由于在同等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的情況下，籃球競(jìng)賽30秒計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)的分?jǐn)?shù)比較高。再次，認(rèn)真看了設(shè)計(jì)要求之后，有了基本的思路，并且有相關(guān)參考書查閱，所以認(rèn)為以自己的能力可以把它設(shè)計(jì)出來。最后，決定數(shù)字電子課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)題目為籃球競(jìng)賽30秒計(jì)時(shí)器。（2）設(shè)計(jì)方案 在了解設(shè)計(jì)要求之后，認(rèn)真思考了方案。首先，思考

20、如何實(shí)現(xiàn)30秒的倒計(jì)時(shí)，要實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)就意味著要進(jìn)行減法，這時(shí)想到了利用可逆計(jì)數(shù)器來設(shè)計(jì)。而可逆計(jì)數(shù)器常用的有十六進(jìn)制的和十進(jìn)制的兩種，由于30秒是十進(jìn)制，則選用十進(jìn)制的74LS190來設(shè)計(jì)。然后，74LS190需要時(shí)鐘信號(hào)來驅(qū)動(dòng)，要如何得到一個(gè)1HZ的始終信號(hào)，根據(jù)老師的提醒，用555定時(shí)器可以很容易的構(gòu)成多謝振蕩器，即可以產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖。最后，如何顯示計(jì)時(shí)狀態(tài)，這個(gè)別無選擇只能是用顯示譯碼管來實(shí)現(xiàn)顯示的功能。（3）查看資料有了基本的設(shè)計(jì)思路之后，需要知道所有要用到的芯片的功能及各個(gè)管腳的意義，以及連接的方法。于是通過查找資料，把每個(gè)芯片的有關(guān)要點(diǎn)都進(jìn)行了初步了解，然后在運(yùn)用的過程中達(dá)到熟悉真值

21、表的程度。（4）開始設(shè)計(jì)通過以上的準(zhǔn)備，開始進(jìn)入設(shè)計(jì)。首先，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)源的設(shè)計(jì)，即時(shí)鐘脈沖的產(chǎn)生。把555定時(shí)器接成周期為1s的多謝振蕩器，可通過公式求出所需的電阻與電容的大小，按照計(jì)算結(jié)果連接電路，并用示波器觀察波形，進(jìn)行驗(yàn)證，確保其可以產(chǎn)生1HZ的震蕩信號(hào)。其次，設(shè)計(jì)30秒的倒計(jì)時(shí)，在了解74LS190的原理之后，決定采用串行借位方式實(shí)現(xiàn)30秒的倒計(jì)時(shí)，芯片的端口按照原理來進(jìn)行設(shè)計(jì)使用。最后，顯示譯碼管的使用。在Multisim中，直接可以把74LS190的輸出端接到4輸入的顯示譯碼管的輸入端，就可以顯示出數(shù)字。而在實(shí)際中，必須要通過譯碼器來驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體數(shù)碼管，才能顯示出數(shù)字來。所以，也要了解

22、顯示譯碼器74LS48的原理，然后再把74LS190的輸出端接到74LS48的輸入端，經(jīng)過譯碼之后，把輸出接到半導(dǎo)體數(shù)碼管的輸入端，才可顯示數(shù)字。（5）仿真驗(yàn)證在Multisim軟件中設(shè)計(jì)電路，設(shè)計(jì)完之后，經(jīng)過仿真，來驗(yàn)證是否達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。剛開始，仿真不出預(yù)期的結(jié)果。于是，我依據(jù)問題的所在對(duì)電路進(jìn)行模塊化檢查。首先，在555震蕩電路模塊的輸出端接上一個(gè)發(fā)光二極管，看二極管是否產(chǎn)生閃爍的效果，以檢查555震蕩電路是否可以產(chǎn)生震蕩信號(hào)。果然，此模塊沒有產(chǎn)生震蕩信號(hào)，所以整個(gè)電路不能正常工作。經(jīng)過仔細(xì)的檢查后，查出問題的所在，在修改555模塊后，整個(gè)電路的仿真達(dá)到了預(yù)期的效果。2.實(shí)踐過程（1）連

23、接電路按照電路圖來連接電路，首先，檢查芯片是否完好，通過簡(jiǎn)單的測(cè)試，看是否符合邏輯功能。例如：在檢查非門的芯片中，輸入為1/0時(shí),輸出是否為0/1。其次，在連線的過程中，要首先注意兩個(gè)關(guān)鍵的點(diǎn)，Vcc與地。每個(gè)芯片都要接Vcc與地，所以在連接某個(gè)芯片時(shí)，我非常注意芯片是否已接上了Vcc與地。同時(shí)，用導(dǎo)線連接時(shí)，檢查導(dǎo)線是否完好，才用來連接。最后，只要小心翼翼、堅(jiān)持不懈地去連接每一條導(dǎo)線，最終會(huì)完成連接的。（2）驗(yàn)證功能 連接好電路之后，通過接通電源，來檢測(cè)是否正確。在第一次檢查的過程中，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管顯示的數(shù)字有時(shí)候是亂碼，有時(shí)候是正常數(shù)字，前一個(gè)數(shù)與后一個(gè)數(shù)之間沒有連續(xù)性，沒能顯示30的倒計(jì)時(shí)，

24、但是清零和暫停的功能都正常。經(jīng)過我仔細(xì)觀察數(shù)碼管的跳變數(shù)字的規(guī)律，才發(fā)現(xiàn)原來是74LS190的輸出端在與74LS248的輸入端相連時(shí)，端口對(duì)應(yīng)出錯(cuò)了。在仔細(xì)閱讀兩個(gè)芯片的管腳圖和真值表后，修改了電路的連接，然后再次接通電源檢測(cè)，電路實(shí)現(xiàn)了30的正常倒計(jì)時(shí)。最終，完成了整個(gè)設(shè)計(jì)的過程。八心得體會(huì) 通過數(shù)字電子課程設(shè)計(jì)，我體會(huì)到了學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課的用處，正因?yàn)橛辛藬?shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)，才能完成本次的課程設(shè)計(jì)。在這兩周的課程設(shè)計(jì)中，我嘗試到了：由剛開始的信心，到灰心，再到耐心和最后的開心，每一種感觸都非常的深刻，也許這就是這門課程設(shè)計(jì)的意義吧。拿到設(shè)計(jì)題目與要求時(shí)，通過審題之后，因?yàn)閷?shí)用性，我選擇設(shè)計(jì)籃球競(jìng)賽30秒，但是更主要的因素是，我有信心自己能夠完成設(shè)計(jì)并做出實(shí)體。我的信心來之于我學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)時(shí)學(xué)到的知識(shí)以及我對(duì)課程設(shè)計(jì)的興趣，認(rèn)為自己的知識(shí)儲(chǔ)備可以應(yīng)對(duì)這次的考驗(yàn)。只要我一想到，我把它設(shè)計(jì)出來后，看著數(shù)碼管在按照預(yù)定的方案跳動(dòng)時(shí)，我的心情是多么的開心。所以，在這兩種動(dòng)力之下，我很有信心能完成設(shè)計(jì)。做任何事情難免總會(huì)碰到困難，會(huì)有灰心的時(shí)候。當(dāng)我在Multisim軟件中設(shè)計(jì)時(shí)，我嘗試到了多次的失敗。在我多次修改后，數(shù)碼管仍然不能正常工作，使我很有挫敗感，我由剛開始的信心滿滿，瞬間失去了信心，甚至是無比的灰心。但是，我沒有放棄，因?yàn)槲抑?，我必?/p>