篮球比赛24s计时器.docx
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篮球比赛24s计时器
数字电子技术课程设计任务书
院(系):
信息工程系
姓名学号班级专业
篮球比赛进攻24s计时器设计
设计题目
任务描述:
总设计要求:
设计一个用于篮球比赛的进攻24s计时器,要求如下:
(1)计时器可以从24s递减计时,时间间隔0.1s。
(2)计时器具有24s显示功能,显示精度为0.1。
(3)计时器具有外部控制直接清零、启动、暂停/连续功能。
(4)当按下清零键时,计时器显示00.0.当按下启动键时,计时器从24s开始递减
计时工作。
在计时器工作时,按下暂停/连续键,计时器停止计时,当再按下暂停/连续
键时,计数器将继续倒计时工作。
(5)当计时器递减计时到零时,计数器发出声光报警信号,同时显示00.0;当按
下清零键时,声光报警解除。
个人设计内容:
设计并调试24s定时计数功能模块。
构建24进制减法计数器,计数器时钟脉冲使
用10hz系统脉冲,计数器置数端接入复位按键,实现时间预置和计时启动。
同时,计
数器设置暂停功能,可由外部信号控制计数暂停与开始。
计数值接入显示电路进行实时
倒数计数显示,当计数置减为零时,计数器计数停止,并发出警报信号,等待置数清零
指令。
进度安排:
周六上午,设计优先编码器模块与24进制减法计数器模块。
周六下午,调试优先编码器模块与24进制减法计数器模块。
周日下午,设计并调试显示电路模块。
周日下午,设计并调试控制电路。
周一上午,下载程序,连接线路系统整体调试。
周一下午,验收。
一、设计任务...................................................................................................................................1
1.1总设计要求.........................................................................................................................1
1.2个人设计任务.....................................................................................................................1
二、系统设计方案论述...................................................................................................................1
三、各模块设计...............................................................................................................................1
3.1震荡分频电路.....................................................................................................................1
3.2定时电路............................................................................................................................2
3.2.1功能描述.................................................................................................................2
3.2.2设计思路及实现.....................................................................................................2
3.2.3电路仿真.................................................................................................................3
3.3显示电路............................................................................................................................3
3.3.1功能描述.................................................................................................................3
3.3.2设计思路及实现.....................................................................................................4
四、系统电路设计...........................................................................................................................5
4.1由各功能模块连成的系统电路图.....................................................................................5
4.2系统仿真图.........................................................................................................................6
4.3系统下载测试结果.............................................................................................................6
五、总结与体会...............................................................................................................................7
一、设计任务
1.1总设计要求
设计一个用于篮球比赛的进攻24s计时器,要求如下:
1计时器可以从24s递减计时,时间间隔0.1s。
2计时器具有24s显示功能,显示精度为0.1。
3计时器具有外部控制直接清零、启动、暂停/连续功能。
4当按下清零键时,计时器显示00.0.当按下启动键时,计时器从24s开始递减
计时工作。
在计时器工作时,按下暂停/连续键,计时器停止计时,当再按下暂停/连
续键时,计数器将继续倒计时工作。
5当计时器递减计时到零时,计数器发出声光报警信号,同时显示00.0;当按
下清零键时,声光报警解除。
1.2个人设计任务
设计并调试24s定时计数功能模块。
构建24进制减法计数器,计数器时钟脉冲使用
10hz系统脉冲,计数器置数端接入按键fuwei,实现时间预置和计时启动。
同时,计
数器设置暂停功能,可由外部信号控制计数暂停与开始。
计数值接入显示电路进行实
时倒数计数显示,当计数置减为零时,计数器计数停止,并发出警报信号,等待置数
清零指令。
二、系统设计方案论述
篮球比赛进攻24s计时器主要由震荡分频电路、定时电路、声光报警电路、译码
显示电路和控制电路5大部分组成。
震荡分频电路是定时脉冲信号;定时电路包括时
钟信号发生器、定时计数器和译码显示器;控制电路包括清零、复位、暂停/连续和
限定时间到报警灯。
三、各模块设计
3.1震荡分频电路
时钟信号由试验箱提供。
给741611Khz时钟信号,给计时器10hz时钟信号。
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3.2定时电路
3.2.1功能描述
定时电路可以实现24秒种定时显示,并具有置位、暂停/连续、清零、警报功能。
当定时电路收到复位信号时,电路进入倒计时状态,计时起始数值为24,每隔0.1秒
钟数值减一,电路同时将当前时间信息送入显示电路进行实时显示。
计时过程中,电
路可接受复位、清零或暂停/连续指令,以实现新一轮计时的开始或对当前定时进行
暂停。
当24s的计时周期完成且未受到暂停指令时,计时电路将自动停止在零时刻,
并发出警报信号,直至电路被重新置位,等待新一轮计时开始。
3.2.2设计思路及实现
时钟信号可采用试验箱上的clk4,10hz的时钟信号。
24.0减0.1定时器可由三个
十进制可逆计数器74192构成。
使用74192的置位端进行计数置位,并通过锁脉冲的
方式,实现计数暂停与开始。
将计数器的值送入动态显示电路进行译码显示。
实现电
路图如下。
图3计时电路图
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3.2.3电路仿真
图4计时电路仿真图
抢答时间为60s,Q[8..5]描述定时器的十位,Q[4..1]表示定时器的个位,从图中
可以看出K1=0置数信号有效,这时抢答器时间定为在60,复位后,在时钟信号的作
用下,抢答器以秒为单位进行倒计时。
3.3显示电路
3.3.1功能描述
显示电路对计时电路的输入信息进行译码,并驱动四位数码管对上述信息进行实
时动态显示。
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3.3.2设计思路及实现
显示电路由74151构成四位八选一数据选择器,通过7448显示译码器在74163
构成的三进制计数器的选通下实现四路数字信号动态显示。
电路图如下。
八选一选择器
显示电路
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图5显示电路图
四、系统电路设计
4.1由各功能模块连成的系统电路图
图6系统电路图
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4.2系统仿真图
复位
暂停/连续
清零
图7系统仿真图
4.3系统下载测试结果
主持人的正确的操作顺序:
①k0=0复位②k0=1开始计时③k1=1暂停④k1=0连续
⑤k2=1清零。
下载成功后试验箱显示24.0
k0=0;k1=0;k2=0
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将k0=1,数码管开始倒计时,一次减0.1s。
将k1=1,数码管数字暂停。
将k1=0,数码管继续倒计时。
将k2=1,数码管清零。
将k0=0,数码管复位到24.0.
将k0=1,数码管倒计时,减到00.0时声光报警,将k2=1,声光报警停止。
五、总结与体会
在这三天数电课程设计的学习中,让我受益颇多。
一、让我养成了课前预习的好习惯。
一直以来
就没能养成课前预习的好习惯,但经过这三天,让我深深的懂得课前预习的重要。
只有在课前进
行了认真的预习,才能在课上更好的学习,收获的更多、掌握的更多。
二、培养了我的动手能力。
每个步骤我都亲自去尝试,不放弃每次锻炼的机会。
经过这三天,让我的动手能力有了明显的提
高。
数电实验给人们带来了难以想象的便利与财富。
对于这些实验,我在探索中学习、在模仿中
理解、在实践中掌握。
数电实验让我慢慢开始“摸着石头过河”。
学习就是为了能自我学习,这
正是实验课的核心,它让我在探索、自我学习中获得知识。
三、教会了我处理数据的能力。
实验
就有数据,有数据就得处理,这些数据处理的是否得当将直接影响你的实验成功与否。
经过这三
天,我学会了仿真法等处理数据的方法,让我对其它课程的学习也是得心应手。
经过这三天的数电实验课的学习,让我收获多多。
但在这中间,我也发现了我存在的很多不足。
我的理论知识还不够强,当有些实验需要很强的理论知识时我还不能从容应对;我的探索方式还
有待改善,当面对一些复杂的实验时我还不能很快很好的完成;我的数据处理能力还得提高,当
眼前摆着一大堆复杂数据时我处理的方式及能力还不足,不能用最佳的处理手段使实验误差减小
到最小程度
总之,数电课程设计让我收获颇丰,同时也让我发现了自身的不足。
在实验课上学得的,我
将发挥到其它中去,也将在今后的学习和工作中不断提高、完善;在此间发现的不足,我将努力
改善,通过学习、实践等方式不断提高,克服那些不应成为学习、获得知识的障碍。
在今后的学
习、工作中有更大的收获,在不断地探索中、在无私的学习、奉献中实现自己的人身价值。
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