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:
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