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数字电路-电子秒表实验报告.docx

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实验二电子秒表

一、实验目的

1、学习数字电路中基本 RS 触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数、译

码显示等单元电路的综合应用。

2、掌握电子秒表的调试方法。

二、实验原理

图 2－1 为电子秒表的电原理图。按功能分成四个单元电路进行分析。

数字电子技术基础课程设计（一）——电子钟

数字电子技术基础

课程设计

电子秒表

一．设计目的：

1、了解计时器主体电路的组成及工作原理;

2、熟悉集成电路及有关电子元器件的使用;

3、学习数字电路中基本 RS 触发器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合

应用。

二．设计任务及说明：

电子秒表电路是一块独立构成的记时集成电路芯片。它集成了计数器、、振荡器、译码

器和驱动等电路，能够对秒以下时间单位进行精确记时，具有清零、启动计时、暂停计时及

继续计时等控制功能。

设计一个可以满足以下要求的简易秒表

1.秒表由 5 位七段 LED 显示器显示，其中一位显示“min”,四位显示“s”，其中显示分辩率

为 s，计时范围是 0—9 分 59 秒 99 毫秒；

2.具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能；

3.控制开关为两个：启动（继续）/暂停记时开关和复位开关

三．总体方案及原理:

电子秒表要求能够对时间进行精确记时并显示出来 ,因此要有时钟发生器,记数及译码

显示,控制等模块,系统框图如下:

时钟发生器记数器译码器

显示器

控制器

图 1.系统框图

其中：

(1)时钟发生器：利用石英震荡 555 定时器构成的多谐振荡器做时钟源,产生 100HZ 的脉

冲;

(2)记数器：对时钟信号进行记数并进位,毫秒和秒之间 10 进制,秒和分之间 60 进制;

(3)译码器：对脉冲记数进行译码输出到显示单元中；

(4)显示器：采用 5 片 LED 显示器把各位的数值显示出来，是秒表最终的输出，有分、秒、

和毫秒位；

(5)控制器：控制电路是对秒表的工作状态（记时开始/暂停/继续/复位等）进行控制的

单元，可由触发器和开关组成。

四．单元电路设计，参数计算和器件选择：

1.时钟发生单元

时钟发生器可以采用石英晶体震荡产生 100HZ 时钟信号，也可以用 555 定时器构成的多

谐振荡器，555 定时器是一种性能较好的时钟源，切构造简单，采用 555 定时器构成的多谐振

荡器做为电子秒表的输入脉冲源。

因输出要求为 100HZ 的，选择占空比为 55%，可根据

T=（）Cln2=

可选择的电阻进行连接可在输出端 3 获得频率为 100HZ 的矩形波信号，即 T=的时钟源，

当基本 RS 触发器 Q＝1 时，门 5 开启，此时 100HZ 脉冲信号通过门 5 作为计数脉冲加于计数器

① 的计数输入端 CP2。

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