數(shù)字秒表課程設(shè)計(jì)

　　摘要：本文的數(shù)字秒表設(shè)計(jì)是利用數(shù)字電路，實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)功能的裝置。具有較長的使用壽命，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：計(jì)時(shí) 精確 計(jì)數(shù)器 顯示器 74LS160

　　引言：

　　在科技高度發(fā)展的今天，集成電路和計(jì)算機(jī)應(yīng)用得到了高速發(fā)展。尤其是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展。它在人們?nèi)粘Ｉ钪幸阎饾u嶄露頭角，大多數(shù)電子產(chǎn)品多是有計(jì)算機(jī)電路組成，如：手機(jī)、mp3等。而且將來的不久他們的身影將會(huì)頻繁的出現(xiàn)在我們身邊。各種家用電器多會(huì)實(shí)現(xiàn)微電腦技術(shù)。電腦各部分在工作時(shí)多是一時(shí)間為基準(zhǔn)的。本文就是基于計(jì)算機(jī)電路的時(shí)鐘脈沖信號(hào)、狀態(tài)控制等原理設(shè)計(jì)出的數(shù)字秒表。秒表在很多領(lǐng)域充當(dāng)一個(gè)重要角色。在各種比賽中對(duì)秒表的精確度要求很高，尤其是一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)，他們對(duì)時(shí)間精確度達(dá)到了幾納秒級(jí)別。

　　1、 課程設(shè)計(jì)目的

　?、?掌握電子電路的一般設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)流程；

　　② 學(xué)習(xí)使用PROTEL軟件繪制電路原理圖及印刷板圖；

　?、?掌握應(yīng)用EWB對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真，通過仿真結(jié)果驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。

　　2、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求：

　　2.1、設(shè)計(jì)內(nèi)容

　　設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字秒表，要求如下：

　　數(shù)字秒表的計(jì)時(shí)范圍是0s～59分59.99秒，顯示的最長時(shí)間為59分59秒。

　　1. 數(shù)字秒表的計(jì)時(shí)精度是10ms。

　　2. 復(fù)位開關(guān)可以在任何情況下使用

　　3. 具有啟/停開關(guān)。

　　2.2、設(shè)計(jì)要求

　?、匐娐吩韴D和印刷板圖；

　?、诜抡鎴D形和仿真結(jié)果。

　　3、數(shù)字電路的發(fā)展歷程與分類方法

　　3.1 數(shù)字電路的發(fā)展

　　數(shù)字電路的發(fā)展與模擬電路一樣經(jīng)歷了由電子管、半導(dǎo)體分立器件到集成電路等幾個(gè)時(shí)代。但其發(fā)展比模擬電路發(fā)展的更快。從60年代開始，數(shù)字集成器件以雙極型工藝制成了小規(guī)模邏輯器件。隨后發(fā)展到中規(guī)模邏輯器件；70年代末，微處理器的出現(xiàn)，使數(shù)字集成電路的性能產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

　　數(shù)字集成器件所用的材料以硅材料為主，在高速電路中，也使用化合物半導(dǎo)體材料，例如砷化鎵等。

　　邏輯門是數(shù)字電路中一種重要的邏輯單元電路 。TTL邏輯門電路問世較早，其工藝經(jīng)過不斷改進(jìn)，至今仍為主要的基本邏輯器件之一。隨著CMOS工藝的發(fā)展，TTL的主導(dǎo)地位受到了動(dòng)搖，有被CMOS器件所取代的趨勢(shì)。

　　近年來，可編程邏輯器件PLD特別是現(xiàn)場可編程門陣列FPGA的飛速進(jìn)步，使數(shù)字電子技術(shù)開創(chuàng)了新局面，不僅規(guī)模大，而且將硬件與軟件相結(jié)合，使器件的功能更加完善，使用更靈活

　　3.2數(shù)字邏輯電路分類

　　1、按功能來分：

　?。?）組合邏輯電路

　　簡稱組合電路，它由最基本的的邏輯門電路組合而成。特點(diǎn)是：輸出值只與當(dāng)時(shí)的輸入值有關(guān)，即輸出惟一地由當(dāng)時(shí)的輸入值決定。電路沒有記憶功能，輸出狀態(tài)隨著輸入狀態(tài)的變化而變化，類似于電阻性電路，如加法器、譯碼器、編碼器、數(shù)據(jù)選擇器等都屬于此類。

　?。?）時(shí)序邏輯電路

　　簡稱時(shí)序電路，它是由最基本的邏輯門電路加上反饋邏輯回路（輸出到輸入）或器件組合而成的電路，與組合電路最本質(zhì)的區(qū)別在于時(shí)序電路具有記憶功能。時(shí)序電路的特點(diǎn)是：輸出不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入值，而且還與電路過去的狀態(tài)有關(guān)。它類似于含儲(chǔ)能元件的電感或電容的電路，如觸發(fā)器、鎖存器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器、儲(chǔ)存器等電路都是時(shí)序電路的典型器件。

　　2、按電路有無集成元器件來

　　可分為分立元件數(shù)字電路和集成數(shù)字電路。

　　3、按集成電路的集成度進(jìn)行分類

　　可分為小規(guī)模集成數(shù)字電路（SSI）、中規(guī)模集成數(shù)字電路（MSI）、大規(guī)模集成數(shù)字電路（LSI）和超大規(guī)模集成數(shù)字電路（VLSI）。

　　4、按構(gòu)成電路的半導(dǎo)體器件來分類

　　可分為雙極型數(shù)字電路和單極型數(shù)字電路。