篮球比赛24s计时器讲解学习.docx

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篮球比赛24s计时器讲解学习

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

设计题目

篮球比赛进攻24s计时器设计

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。

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

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。

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

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

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

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。

5、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。