3、当VI1VR2时，比较器输出VCl=1，VC2=1，触发器维持原状态不变。
根据以上分析，可得到555集成定时器功能状态表，如表3.1所示。
表3.1555定时器控制功能表
输入
输出
TH
VO
Dis
×
<
VCC
<
VCC
>
VCC
×
<
VCC
>
VCC
×
L
H
H
H
L
H
不变
L
导通
截止
不变
导通
为了提高电路的负载能力，在输出端接缓冲器G4。
TD与/R接成的反相输出端VO′与VO在高、低电平状态上完全相同。
3.1.2秒脉冲发生器电路设计
555定时器是一种电路结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能电路，可产生各种脉冲,为了给计数器74LS192提供一个时序脉冲信号,使其进行减计数,本设计采用555构成的多谐振荡电路（即脉冲产生电路）,其基本电路如图3.3示.
其中555管脚图如上图3.2示.由555工作特性和其输出周期计算公式可知,其产生的脉冲周期为:
T=0.7（R1+2R2）C。
因此,我们可以计算出各个参数通过计算确定了R1取15k欧姆,R2取65k欧姆,电容取C为10uF.这样我们得到了比较稳定的脉冲,且其输出周期为1秒.
图3.3555多谐振荡电路图
3.28421BCD码递减计数器模块
计数器选用中规模集成电路74LS192进行设计，74LS192是十进制可编程同步加/减计数器，它采用8421码二一十进制编码，并具有直接清零、置数、加/减计数功能。
74LS192的功能表如表3.2所示。
表3.274LS192功能表
输 入
输 出
CR LD CPUCPDD0D1D2D3
Q0Q1Q2Q3
1 X X X X X X X
0 0 X X I0 I1 I2I3
0 1 ↑ 1 X X X X
0 1 1 ↑ X X X X
0 1 1 1 X X X X
0 0 0 0
I0I1I2 I3
加计数
减计数
保持
3.2.174LS192的工作原理
当/LD=1，CR=0时，若时钟脉冲加入到CPu端，且CPd=l则计数器在预置数的基础上完成加计数功能，当加计数到9时，/CO端发出进位下跳变脉冲；若时钟脉冲加入到端CPd，且CPu=1，则计数器在预置数基础上完成减计数功能，当计数减到0时，/BO端发出借位跳变脉冲。
由74LS192构成的三十进制递减计数器如图3.4所示。
图3.4三十进制递减计数器
图中CPU、CPD分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端（上升沿有效）。
/LD是异步并行置数控制端（低电平有效）。
/CO、/BO分别是进位、借位输出端（低电平有效）。
CR是异步清零端，D3~D0是并行数据输入端，Q3~Q0是输出端。
3.2.2计数器单元电路
74LS192的计数原理是：
只有当借位/BO1端发出借位脉冲时，高位计数器才作减计数。
当高、低位计数器处于全零，且CPd为0时，置数/LD2端等于0，计数器完成并行置数，在CPd端的输入时钟脉冲作用下，计数器再次进入下一循环减计数。
计数器单元电路如图3.5所示。
3.5计数器单元电路
该电路图上的两个74192的输出端分别接译码器7447的ABCD端作为译码输入，计数器预置数为30，但计数器减为00时，高位的计数器/BO端输出报警信号报警电路报警。
3.3译码显示电路
此模块主要是由74LS48译码器和共阴极七段LED显示器组成，通过计数器加到译码器，从而实现共阴极七段LED显示器从30递减到零的计数显示功能。
3.3.174LS48七段显示译码器
其管脚图如下图3.6所示。
现将各管脚功能介绍一下：
A、B、C、D是BCD码的输入端；
a,b,c,d,e,f,g是输出端；
试灯输入端
：
低电平有效。
当
＝0时，数码管的七段应全亮，与输入的译码信号无关。
本输入端用于测试数码管的好坏；
动态灭零输入端
：
低电平有效。
当
＝1、
＝0、且译码输入为0时，该位输出不显示，即0字被熄灭；当译码输入不全为0时，该位正常显示。
本输入端用于消隐无效的0。
如数据0034.50可显示为34.5；
灭灯输入/动态灭零输出端
：
这是一个特殊的端钮，有时用作输入，有时用作输出。
当
作为输入使用，且
＝0时，数码管七段全灭，与译码输入无关。
当RBOBI/作为输出使用时，受控于
和
：
当
＝1且
＝0时，
＝0；其它情况下
＝1。
本端钮主要用于显示多位数字时，多个译码器之间的连接。
图3.674LS48管脚图
74LS48功能表：
输 入
输 出
显示字型
LTRBIBI/RBO DCBA
gfedcba
0 X 1 XXXX
1 0 1 0000
X X 0 XXXX
1111111
0000000
0000000
8
灭
灭
1 1 1 0000
1 X 1 0001
1 X 1 0010
1 X 1 0011
1 X 1 0100
1 X 1 0101
1 X 1 0110
1 X 1 0111
1 X 1 1000
1 X 1 1001
0111111
0000110
1011011
1001111
1101101
1101101
1111100
0000111
1111111
1100111
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 X 1 1010
1 X 1 1111
1011000
0000000
无效输出
3.4辅助控制电路
为了保证系统的设计要求,在设计控制电路时,应正确处理各个信号之间的时序关系。
从系统的设计要求可知,控制电路要完成以下四项功能:
①操作“清零”开关，要求计数器清零；闭合启动，减计时器进入计数状态。
②闭合“启动”开关时,计数器应完成置数功能,显示器显示30秒字样;断开“启动”开关时,计数器开始进行递减计数。
③当“暂停/连续”开关处于“暂停”位置时,控制电路封锁时钟脉冲信号CP,计数器暂停计数,显示器上保持原来的数不“暂停/连续”开关处于“连续”位置时,计数器继续累计计数。
④当计数器递减计数到零（即定时时间到）时,控制电路应发出报警信号,使计数器保持零状态不变,同时报警电路工作。
3.4.1报警电路
报警电路用二极管设计。
报警电路如图3.8所示。
图3.8报警电路
当计数到零时,两计数器借位端输出多为低（0）,故本设计将高位片借位
反馈到二极管负极性端,此时+5V电源经1k电阻使发光二极管发出光电报警信号,完成报警功能,而在递减计数时,
端输出为高
（1）,二极管不报警.
3.4.2暂停/连续电路（时钟信号控制电路）
暂停/连续电路如图3.9所示。
图3.9暂停/工作电路（时钟信号控制电路）
同时应注意的是，如图可以知道两个与非门构成的基本RS触发器，构成去抖动电路，防止产生机械开关的毛刺现象，并控制输入信号的输入从而达到，暂停计时和继续计时。
控制电路中SR锁存器功能表：
S
R
Q
ˉQ
锁存器状态
0
0
不变
不变
不确定
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
0
保持
接74LS192的预置数控制端,当开关
合上时,
=0,74LS192进行置数;当
断开时,
=1,74LS192处于计数工作状态,从而实现功能②的要求，当然本设计只要将启动信号直接加到置数端。
图3.9是时钟脉冲信号CP的控制电路,控制CP的放行与禁止。
当定时时间未到时,74LS192的借位输出信号路,
=1,则CP信号受“暂停/连续”开关
的控制,当
处于“暂停”位置时,门
输出0,门
关闭,封锁CP信号,计数器暂停计数;当
处于“连续”位置时,门
输出1,门
打开,放行CP信号,计数器在CP作用下,继续累计计数。
当定时时间到时
=0,门G2关闭,封锁CP信号,计数器保持零状态不变。
从而实现了功能③、④的要求。
注意,
是脉冲信号,只有在
保持为低电平时,
输出的低电平才能保持不变。
至于功能①的要求,可通过控制74LS192的异步清零端CR实现（图中未画出）。
3.4.3置数/工作电路
由于置数为“29”，所以要将高、低电平加在两片74LS192组成的30进制计数器的输入端D、C、B、A的相应端。
第一片74LS192的C端接高电平，DBA端接低电平；第二片74LS192的AD端接高电平；BC端接低电平；两片74LS192的/LOAD端均接高电平。
当开关闭合时，计数器置数，数码管显示“29”字样；当开关断开时，计数器开始进行计数。
3.4.4清零/工作电路
清零/工作电路由单刀双掷开关与电阻组成。
当开关打到清零端，即接高电平时，输出高电平至74192的CLR端，计数器清零；当开关打到工作端，即接地，输出低电平至74192的CLR端，清零端无效，计数器处在工作状态。
3.5总电路图
注：
此处用数码管代替了译码显示管与七段显示管
第四章安装与调试
4.1电路的安装
电路安装要注意几个原则：
1.先装矮后装高、先装小后装大、先装耐焊的等；
2.布线尽量使电源线和地线靠近实验电路板的周边，以起一定的屏蔽作用；
3.最好分模块安装等等。
4.2电路的调试
调试时应小心谨慎，电路安装完毕后，首先应检查电路各部分的接线是否正确，检查电源、地线、信号线、元器件的引脚之间有无短路，器件有无接错。
再接入电路所要求的电源电压，观察电路中各部分器件有无异常现象。
如果出现异常现象，应立即关断电源，待排除故障后方可重新通电。
在期间出现过如下故障及改进：
故障一：
通电后导线发热并冒烟
分析：
该故障比较严重要及时断电防止烧坏芯片与元件，最有可能是出现短路，重点检查接地是否良好，加的是否错接高电压。
故障二：
芯片不能正常工作
分析：
[1]芯片本身就是坏的；
[2]未给芯片通电，接电源和接地处的导线出现断路；
[3]芯片未插好，在安装芯片过程中将管脚折断或扭曲；
[4]接线错误，如将输入端和输出端接反
故障三:
数码管灯不亮
分析：
[1]数码管原本就是坏的；
[2]通电情况不好，电源未接通，接地未接好；
[3]接线错误，接线过程中出现短路、断路
故障四：
数码管能显示但输入脉冲后不能倒计时
分析：
[1]连接脉冲输入的导线出现断路；
[2]脉冲未接在芯片74192的4号管脚；
[3]芯片74192的5号管脚未接高电平、11号管脚的连线未接好
故障五：
数码管能正常工作但出现乱跳现象
分析:
[1]芯片74192输出端Q0Q1Q2Q3未接好，导线接触不良;
[2]重点检查芯片74192的4号、5号、11号、13号管脚的连线是否正确；
[3]芯片74LS04的管脚是否连接正确
故障六：
不能正常进位和借位
分析：
[1]没给进位/借位信号；
[2]连接在74192和74160的输入端的连线接触不良
4.3安装步骤：
a.将各种芯片领来以后，进行测试。
测试每一块芯片是否是好的；
b.将面包板安装到调试箱上，固定好，并测试各点是否接触好；
c.将调试箱的电源接通，对导线进行测试，将好的导线挑选出来备用，导线测试好以后，切断调试箱的电源；
d.将测试过的芯片按照合理的布局安装到面包板上；
e.按照已经设计并仿真出来的设计图进行按模块接线，每接好一个模块就要进行调试，调试结果正确后在接下一个模块；
f.把线全部接好以后，将调试箱的电源接通，调试看结果是否和顺序控制器的功能相同，如相同则能正常工作。
如不相同，看哪个模块有问题，再对其进行接线，再调试。
4.4调试步骤：
a.检查是否有导线接错或接触不良和相互影响；
b.检查芯片是否接触良好；
c.不断重复以上两步直到显示器正确显示。
第五章故障分析与电路改进
故障一：
显示器不工作，显示为0，不能进行递加置数，也不能递减。
故障分析：
出现这种情况的原因，原因就是芯片安装不到位，进位端BO到另外一个计数器芯片的脉冲输入端DOWN的连接线接触不良。
电路改进：
将芯片安装到位，将导线接牢。
故障二：
一触摸面包板上的局部的接线，数字显示管显示不稳定。
故障分析：
某根导线的接触不良，或者导线因插拔太多，造成引脚处松动。
电路改进：
查出具体的导线，把线固定好。
故障三：
倒计时器计数错误。
故障分析：
置数模块线路接触不良，被置数的192芯片没有收到置数信号。
电路改进：
根据仿真图排查错误根源，一个一个排查导线和插槽
第六章总结与设计调试体会
光阴似箭，时光如梭，转眼间，为期两周的实习就要告一段落。
尽管中途碰上了中秋与国庆假期，途中碰见了一些问题，不过通过大家的共同努力，牺牲了一些休息时间，我们的课题也算是基本完成。
在此期间，虽然设计与连线的时候感觉有点累，但当看到自己设计的原理图能顺利通过仿真而且正确之后那种心情是不能用言语所表达的。
特别是在试验箱里每每排出故障的那种心情更是愉悦，令人遗憾的是最开始没引起重视，以为这个简单，到后来遇到很多的问题才发现自己错了，导致后面时间很紧，故障没有完全解决。
拿到自己的任务，通过老师的引导、讲解与提示。
下来之后通过思考、商量与摸索，我们确定了用四个大模块（秒脉冲发生器、递减计数模块、译码显示电路、辅助控制电路）来组合整个系统的思路。
有了这个总体思想，就开始设计单元电路，首先遇到的就是器件选择问题，通过查阅资料和请教老师与同学，把元器件给领了回来，通过老师的提醒，而且还多领了一两个，结果证明老师的话是对的，有些器件是坏的，本身就不能用。
再后来就是在ewb上作图的问题，由于软件不熟和全英文，给我们造成了不小的麻烦，后来通过老师发的软件介绍、查阅资料和自己的实践，最终还是被我弄懂了。
在给老师看我们仿真时，老师又给我们指出了一个看似很不打眼的严重问题，那就是篮球三十秒计数器一共三十秒，应该从二十九到零，而我们恰恰是从三十开始计的，共三十一秒。
严重违背了课题定义，幸好老师及时提醒。
最后通过改变输入的高地电平，才得以正确，通过了老师的检验。
原理图设计好之后，接下来就是过后就是接线与调式部分了，这是更考人耐性的时候，刚开始我们是按照图上所画，一次性接好，因为我还是比较相信自己的细心程度的，总相信自己能一次性成功。
但天不随人愿，结果却没有我想象的那么美好，第一次没有成功（老师说没脉冲信号，所以根本不跳动）。
然后再一次次的复查，也没有查出毛病，最后想起了老师的教诲，一块一块的接，然后又把我们的接线再另一块板子上试验，结果就有了脉冲信号，在最后的关头才知道了自己的板子才是这个主要的问题，但后来经老师的帮助，度过了这一难关。
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