数电大作业0211.docx

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数电大作业0211

数电大作业

学院电子工程学院

一．秒表

设计目标：

1.精确到1ms.

2.能实现秒表的清零功能。

3.能实现秒表的暂停与计数功能。

思路分析：

毫秒计数是从00ms—99ms，所以在毫秒位，需要一个模100的计数器，而秒和分钟都是逢60进1，所以在秒与分钟的位置，需要模60计数器。

由于本题需要用MSI器件实现秒表电路，所以，我选用74LS160，这是同步十进制计时器，查资料可以得到其功能表。

毫秒位为00~99的模100计数器，用74LS160设计如下：

采用异步级联的方式：

从00000000~10011001即00—99ms计数。

在秒位和和分钟位，需要实现00~59的计数，所以需要构成一个模60的计数器。

秒钟位：

分钟位:

计时器从00000000~01011001即00~59，用二输入的与非门两端分别接QA和QC，高位的计数器便从0000计到0101。

输出接非门，当下一级的时钟，构成异步级联。

小时位为一个74LS160：

清零控制：

J2开关为清零开关，当开关打开时，接入清零端的是高电平，所以，电路保持。

当开关闭合，输入清零端的是低电平，因为CLR端是低电平有效，所以，所有位实现清零操作。

打开开关，秒表重新计时。

开始暂停控制：

在时钟信号处接一个开关，开关闭合时，时钟输入，秒表开始计时，打开时，时钟信号未接入，计数器暂停工作，实现暂停开始功能。

虽然这样的设计会有误差，但是时钟的频率是100Hz，但是人的反应时间为0.1s，所以这样的误差可以忽略不计。

显示电路：

采用数码管，并且将高低位排列整齐。

整体电路如图所示：

二．电子琴

设计目标：

电子琴八个键，按键不同发音不同

思路分析：

简易电子琴有1,2,3,4,5,6,7,ｉ八个音，按键不同时，产生不同频率的信号去驱动扬声器，从而实现电子琴的功能。

有两个分系统组成，键盘编码器和时钟分频器，八个不同的音可以用分频器实现，按键用开关实现。

在电路图中，用示波器代替扬声器以体现在不同按键下的频率的不同。

键盘输入部分用开关实现，开关闭合模仿琴键按下：

键盘编码部分实现对键盘的8-3编码，并在按键时选择输出相应频率的信号。

开关加上非门接入3-8编码器的输入端，使开关闭合时其输入为0，利用3-8编码器使输入0的位置以二进制形式输出，把3-8编码器的输出与8选1数据选择器的输入相连，将按键位置的二进制形式输入8选1数据选择器，从而决定输出信号，通过8选1数据选择器的输出端输出信号。

电路图如下：

分频器部分：

在输入脉冲信号的作用下完成八个状态的循环进行，相当于一个计数器，采用两片74ls161实现一计数器，从00000000到11111111其输出端，直接用八个钟控脉冲输入，将其频率改成严格的频率值以实现八个不同频率的输入。

将八个信号输入接入8选1数据选择器的输入端。

电路图如下：

各系统连接起来，注意各个器件的使能端，以保证电路正常运行，总电路图如下：

运行效果:

闭合K1得到

闭合K2得到：

闭合K3得到：

闭合K4得到：

闭合K5得到：

闭合K6得到：

闭合K7得到：

闭合K8得到：