文档介绍：沈阳航空航天大学
课程设计
(说明书)
篮球竞赛30秒计时器设计
班级/ 学号
学生姓名
指导教师
沈阳航空航天大学
课程设计任务书
课程名称数字逻辑课程设计
院(系) 计算机学院专业计算机科学与技术
班级学号姓名
课程设计题目篮球竞赛30秒计时器设计
课程设计时间: 2010 年 07 月 15 日至 2010 年 07 月 24 日
课程设计的内容及要求:
一、设计说明
在篮球比赛进行过程中经常需要计时操作,设计一个用于篮球竞赛的30秒计时器。其原理参考框图如图1所示。
图1 篮球竞赛30秒计时器原理框图
二、技术指标
。
,控制计时器的直接清零、启动和暂停/ 连续功能。
,其计时间隔为1秒。
,数码显示器不能灭灯,应发出光电报警信号。三、设计要求
,应考虑成本,要求采用LED显示。
,通过分析计算确定电路和元器件参数。
(元器件标准化,电路图规范化)。
四、实验要求
;验证所设计的电路。
。
五、推荐参考资料
.[M]北京:中国电力出版社,2005年
.[M]北京:清华大学出版社,2004年
.[M]北京:北方交通大学出版社,2004年
六、按照要求撰写课程设计报告
指导教师年月日
负责教师年月日
学生签字年月日
成绩评定表
评语、建议或需要说明的问题:
指导教师签字: 日期:
成绩
概述
在篮球比赛中,规定了一方的持球时间不能超过30秒,否则就被判做犯规。本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”,就可用于篮球比赛中,用于对球员持球时间30秒进行限制。一旦球员的持球时间超过了30秒,它自动的报警。
这次课设设计了一个一个篮球竞赛30秒计时器电路。它由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和时序控制电路五个部分组成。当计数器接收到秒脉冲后开始倒记数,等递减到0时,发光二极管亮光报警。通过控制电路来完成计时器的启动、计数、暂停/继续、译码显示电路的显示等功能。本电路用两个74LS192芯片构成递减计数器(30进制);控制电路由74LS00和74LS08构成;秒脉冲发生器由555集成定时器构成;两个数码管构成显示电路。
方案论证
图1 篮球竞赛30秒计时器原理框图
篮球竞赛30秒计时器原理框图如图1所示。功能的电路采用模块化设计,分别都有各自的功能。
篮球竞赛30秒计时器包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路、报警电路等5个部分组成。其中计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成30秒计时功能,而控制电路控制计数器的启动计数、暂停/继续计数。当启动置数开关时,计数器完成置数功能显示30秒字样;当启动开关时,计数器开始计数;暂停/继续开关连接到连续计数端时,计数器开始连续计数,当连接到暂停计数端时,计数器暂停计数。计数器递减到零时,发出光电报警信号。
电路设计
(1) 8421BCD码递减计数器模块电路
本实验中计数器选用中规模集成电路74LS192进行设计,74LS192是十进制同步加法/减法计数器,它采用8421BCD码二-十进制编码,其功能表如表1所示。
表1 74LS192的功能表
CPU
CPD
CR
操作
×
×
0
0
置数
↑
1
1
0
加计数
1
↑
1
0
减计数
×
×
×
1
清零
由此看出,当LDˊ=1,CR=0,CPD=1时,如果有时钟脉冲加到CPU端,则计数器在预置数的基础上进行加法计数,当计数到9时,COˊ端输出进位下降沿跳变脉冲;当LDˊ=1,CR=0,CPU=1时,如果有时钟脉冲加到CPD端,则计数器在预置数的基础上进行减法计数,当计数到0时,BOˊ端输出借位下降沿跳变脉冲。由此设计出三十进制减法计数器,具体电路图如图2所示,图中的Q0-Q7分别接到显示译码器的输入端,CPD端接到秒脉冲发生器的脉冲输出端。图中预置数为N=(0011000)8421BCD=(30)10,当低位计数器的借位输出端BOˊ输出借位脉冲时,高位计数器才开始进行减法计数。当计数到高、低位计数器都为零时,高位计数器的借位输出端BOˊ输出借位脉冲,使置数端LDˊ=0,则计数器完成置数,在CPD端输入脉冲的作用下,进行下一循环的减法计数。
图2 三十进制减法计时器
(2) 时钟信号控制电路
图3时钟信号控制电路
图3是时钟