EDA设计基础实验课程论文
题目篮球24S可控计时器
学院通信与电子工程学院
专业班级电子101
学生姓名大彬哥
指导教师大力会
2013年6月18日
摘要
本次设计是基于FPGA的篮球计时器设计，利用Verilog HDL语言和Quartus II软件以及FPGA的实验操作平台来实现的。重点是用硬件语言Verilog HDL来描述篮球计时，偏重于软件设计。本次通过Verilog HDL语言编写一个具有显示24秒倒计时功能的计时器，计时器为24秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。
关键词：Verilog HDL语言 Quartus II软件篮球计时器
Abstract
This design is the basketball timer design based on FPGA, using Verilog HDL language and Quartus II software and FPGA experimental platform to achieve. The focus is on using Verilog language HDL to describe time basketball, focused on the software design. Through this Verilog HDL language with a display timer of 24 seconds countdown timer, timer of 24 seconds decrease time the time interval of 1 second; timer decrease time to zero, digital display does not light, issued at the same time, photoelectric alarm signal.
Keywords: Verilog HDL Quartus II basketball timer
目录
摘要........................................................................................................................................ I Abstract ..................................................................................................................................... II 目录. (1)
前言 (2)
第一章计时器概述 (3)
1.1篮球竞赛24秒计时器功能 (3)
1.2 设计任务及要求 (3)
1.2.1基本要求 (3)
1.2.2 设计任务及目标 (3)
1.2.3 主要参考器件： (3)
第二章电路设计原理与单元模块 (4)
2．1 设计原理 (4)
2．2 设计方案 (5)
2．3 单元模块 (6)
2.3.1 8421BCD码递减计数器模块 (6)
2.3.2 时钟模块 (8)
2.3.3 辅助时序控制模块 (9)
2．3．4 译码显示模块 (10)
第三章安装与测试 (13)
3.1 电路的安装 (13)
3.2 电路的调试 (13)
3.3编译和仿真波形 (13)
3.3.1 仿真分析及结论 (14)
3.3.2 故障分析和解决 (14)
第四章实验体会 (15)
结论 (16)
结论 (16)
致谢 (17)
参考文献 (18)
附录 (19)
前言
数字电子技术课程设计是数字电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。
本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛24秒计时器。此计时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。此计时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当计时器递减到零时，会发出光电报警信号。本设计完成的中途计时功能，实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能，在社会生活中也具有广泛的应用价值。
此计时器的设计采用模块化结构，主要由以下3个组成，即计时模块、控制模块、以及译码显示模块。在设计此计时器时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、方便、快捷。此电路是一时钟产生，触发，倒计时计数，译码显示为主要功能，在此结构的基础上，构造主体电路和辅助电路两个部分。
第一章计时器概述
1.1篮球竞赛24秒计时器功能
随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。一旦球员的持球时间超过了24秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。
本设计主要能完成：显示24秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；计时器为24秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。
1.2 设计任务及要求
1.2.1基本要求
(1）显示24秒计时功能。
（2）控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。
（3）计时器为24秒递减计时器。
（4）递减计时到零时，显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。
1.2.2 设计任务及目标
（1）根据原理图分析各单元电路的功能；
（2）熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能；
（3）进行电路的装接、调试，直到电路能达到规定的设计要求；
（4）写出完整、详细的课程设计报告。
1.2.3 主要参考器件：
555 74LS08（1）
74LS74（1）
74LS48（2）
74LS192（2）
第二章电路设计原理与单元模块
2．1 设计原理
24秒计时器的总体参考方案框图如图2-1所示。它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路（简称控制电路）等五个模块组成。其中计
数器和控制电路是系统的主要模块。计数器完成24秒计时功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。
图2-1 24秒计时器系统设计框图
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，但本设计对此信号要求并不太高，故电路可采用555集成电路或由TTL 与非门组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路由74LS48和共阴极七段LED 显示器组成。报警电路在实验中可用发光二极管代替
2．2 设计方案
分析设计任务，计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成24s 计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停／连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能。为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系。在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器灭灯。
当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP ，同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示“24”字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停／连续开关拨在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停／连续开关拨在连续时，计数器继续递减计数。
系统设计框图如图2-1所示。篮球竞赛24秒计时器实验电路如图2-2所示。
外部操作开关
秒脉冲发生器
计数器
译码显示
控制电路
报警电路
2．3 单元模块
2.3.1 8421BCD 码递减计数器模块
计数器选用汇总规模集成电路74LS192进行设计较为简便，74LS192是十进制可编程同步加锁计数器，它采用8421码二-十进制编码，并具有直接清零、置数、加锁计数功能。
图2-3是74LS192外引脚及时序波形图。图中U CP
、D CP 分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端（上升沿有效）。
LD 是异步并行置数控制端（低电平有效）， CO 、BO 分别是进位、借位
输出端（低电平有效），CR 是异步清零端，D3-D0是并行数据输入殿，Q3-Q0是输出端。
74LS192的工作原理是：当LD =1，CR=0时，若时钟脉冲加到U CP
端，且D CP =1
图2-3 74LS192外引脚及时序波形图
则计数器在预置数的基础上完成加计数功能，当加计数到9时，CO 端发出进位下
跳变脉冲；若时钟脉冲加到D CP 端，且U CP
=1，则计数器在预置数的基础上完成减计数功能，当减计数到0时，BO 端发出借位下跳变脉冲。
74LS192构成的二十四进制递减计数器如下图2-4所示
图2-4 8421BCD 二十四递减计数器
其预置数为N=（00100100）= (24)10。
它的计数原理是 : 只有当低位1BO 端发出借位脉冲时 , 高位计数器才作减计数。当
高、低位计数器处于全零 , 且 D CP 为 0 时 , 置数端2LD =0, 计数器完成并行置数 , 在 D CP 端的输入时钟脉冲作用下 , 计数器再次进入下一循环减计数。
2.3.2 时钟模块
为了给计数器74LS192提供一个时序脉冲信号,使其进行减计数,本设计采用555构成的多谐振荡电路(即脉冲产生电路),其基本电路如图2-6示.
其中555管脚图如下图2-5示.由555工作特性和其输出周期计算公式可知,其产生的脉冲周期为: T=0.7(R1+2R2)C 。
图2-5 555管脚图
68k 欧姆,电容取C 为10uF 、C1为0.1uF,.这样我们得到了比较稳定的脉冲,且其输出周期为1秒.
图2-6 555多谐振荡电路图
2.3.3 辅助时序控制模块
为了保证系统的设计要求 , 在设计控制电路时 , 应正确处理各个信号之间的时序关系。从系统的设计要求可知 , 控制电路要完成以下四项功能 :
①操作“直接清零”开关时 , 要求计数器灭灯。
②闭合“启动” 开关时 , 计数器应完成置数功能 , 显示器显示24秒字样 ; 断开“启动”开关时 , 计数器开始进行递减计数。
③当“暂停 / 连续”开关处于“暂停”位置时 ,
控制电路封锁时钟脉冲信号 CP , 计数器暂停计数 , 显示器上保持原来的数不变，“暂停 / 连续” 开关处于“连续”位置时 , 计数器继续累计计数。
④当计数器递减计数到零 ( 即定时时间到 ) 时 , 控制电路应发出报警信号 , 使计数器保持零状态不变 , 同时报警电路工作。如图2-7所示.
图2-7 光电报警电路
BO反馈当计数到零时,两计数器借位端输出多为低（0）,故本设计将高位片借位2
到二极管负极性端,此时+5V电源经1k电阻使发光二极管发出光电报警信号,完成报警功
BO端输出为高（1）,二极管不报警。
能,而在递减计数时,2
图2-8是辅助时序控制电路图。
图 2-8 辅助时序控制电路图（时钟信号控制电路）
LD 接 74LS192 的预置数控制端, 当开关 1S 接地时 , LD =0,74LS192 进行置
数 ; 当 1S 接高电平时, LD =1,74LS192 处于计数工作状态 , 从而实现功能②的要求，当然本设计只要将启动信号直接加到置数端，见图2-2。图2-8 是时钟脉冲信号 CP 的控制电路 ,控制 CP 的放行与禁止。当定时时间未到时 ,74LS192 的借位输出信号路 , 2BO =1, 则 CP 信号受 “暂停 / 连 续” 开关2S 的控制 , 当2S 处于“暂停” 位置时 ,或门输出 0 , 计数器暂停计数 ; 当2S 处于 “连续”位置时 , 或门输出 1, 计数器在 CP 作用下 , 继续累计计数。
当定时时间到时2BO =0, D 触发器备置 1,Q ’=0,此时计数器保持零状态不变。从而实现了功能③、④的要求。至于功能①的要求, 可通过控制 74LS192 的异步清零端CR 实现。
2．3．4 译码显示模块
此模块主要是由74LS48译码器和共阴极七段LED 显示器组成，通过计数器加到译码
器，从而实现共阴极七段LED 显示器从30递减到零的计数显示功能。
1. 74LS48是七段显示译码器，其管脚图如下图2-9所示。现将各管脚功能介绍一下：
A、B、C、D是BCD码的输入端；
a,b,c,d,e,f,g是输出端；
试灯输入端LT：低电平有效。当LT＝0时，
数码管的七段应全亮，与输入的译码信号无关。本输入端用于测试数码管的好坏；
动态灭零输入端RBI：低电平有效。当LT＝1、RBI＝0、且译码输入为0时，该位输出不显示，即0字被熄灭；当译码输入不全为0时，该位正常显示。本输入端用于消隐无效的0。如数据0034.50可显示为34.5；
灭灯输入/动态灭零输出端RBO：这是一个特殊的端钮，有时用作输入，有时用作输出。当RBO作为输入使用，且RBO＝0时，数码管七段全灭，与译码输入无关。当RBOBI/作为输出使用时，受控于LT和RBI：当LT＝1且RBI＝0时，RBO＝0；其它情况下RBO＝1。本端钮主要用于显示多位数字时，多个译码器之间的连接。
2.共阴极七段LED显示器是较常用的显示数码管，但在使用时要注意的是：
（1）看清楚自己用的数码管是共阴极还是共阳极的，最好在使用前用万电用表测一下它的极性，其管脚图如下图2-10所示，如果为共阴极的，其管脚COM端接地；如果为共阳极的，起管脚COM段要接高电平。
（2）还要注意在数码管电路上加上一保护电阻，起限电流的作用。
图2-10 共阴极七段LED显示器管脚图
第三章安装与测试
3.1 电路的安装
电路安装要注意几个原则：
1.先装矮后装高、先装小后装大、先装耐焊的等；
2.布线尽量使电源线和地线靠近实验电路板的周边，以起一定的屏蔽作用；
3. 最好分模块安装等等。
3.2 电路的调试
调试时应小心谨慎，电路安装完毕后，首先应检查电路各部分的接线是否正确，检查电源、地线、信号线、元器件的引脚之间有无短路，器件有无接错。再接入电路所要求的电源电压，观察电路中各部分器件有无异常现象。如果出现异常现象，应立即关断电源，待排除故障后方可重新通电。
3.3编译和仿真波形
图1: 24s篮球可控计时器设计仿真图
图2：24s篮球可控计时器设计仿真图
3.3.1 仿真分析及结论
由仿真波形图可以看出，在可控计时器能正常递减计数、当开关键使能是S=0时能做保持（暂停）。另外，开关键装数LD低电平有效时，则立即预置输出变量QH[3..Q0]和QL[3..Q0]为0011和0000，即装数功能有效，在CR=0时，重新装数。另外，由开关键输入清零（CR=0）低电平信号时，能直接致使减时计数器复位并解除报警，实现系统的控制功能。仿真结果符合设计要求，达到预期效果。
3.3.2 故障分析和解决
在实际连线过程中，出现故障几乎是不可避免的。其中接线错误就是第一个一个难以避免的困难。另外一个让人头疼的原因是实验板与芯片接触不良，导致形成软型故障，难以准确找出故障点。最后，我个人认为还有一个细节也不能忽视，就是实物图和电脑仿真上的芯片接法并不完全一样，电脑仿真上的芯片许多管脚已经默认接地或接电源了，这些我们在实物图上就必须实际地接上，否则就会得到错误的结果。
在查找故障时，首先要有耐心和细心。同时要开动脑筋，进行认真的分析和判断。在不通电的情况下，通过目测，对照电路原理图和装配图，检查每一块片是否正确，极性有无接反，管脚有无损坏，连线有无接错（包括漏错线、短路和）通电后，通过类比法，高低电平比较法等方法逐一找出故障点。
第四章实验体会
本次课设是本人到目前为止觉得最有意义也是收获最大的一次实习。身为通信工程系的学生，设计是我们将来必需的技能。而这次课设恰恰给我们提供了一个应用自己所学知识的平台。
从通过理论设计，到仿真软件仿真，再到确定具体方案，再到安装实际电路，最后到调试电路、成型。整个过程都需要我充分利用所学的知识进行思考、借鉴。可以说，本次课设是针对前面所学的知识进行的一次比较综合的检验。总的来说，这次课设虽然累，但非常充实。
在这次实习中，正确的思路是很重要的，只有你的设计思路是正确的，那你的设计才有可能成功。因此我们在设计前必须做好充分的准备，认真查找详细的资料，为我们设计的成功打下坚实的基础。
如果说前面电路的理论设计是一件多么令人头痛的事，那么安装、调试过程则是一个考验人耐心的过程，对电路的安装、分析、调试要一步一步来，不能急躁。因为是在仿真软件上较理论上还是存在一定的差距，仿真能出来结果的在实际电路不一定就能出来，这就需要我们有耐心，寻找一个比较正确的调试方法。
要做好本次的课程设计，熟练地掌握课本上的理论知识是前提。这样才能对试验中出现的问题进行一定的分析和解决。
当然能完成本次设计，更离不开老师辛勤地指导，老师能在百忙中来指导本人，使本人能更好地完成设计。总之，感谢老师的指导！！！
结论
本设计主要通过模块化思想，逐步实现设计所需达到的功能要求：
时钟模块为减计数提供一个频率为1Hz的脉冲信号，从而实现计数器计数间隔为1秒钟；
计数、译码显示模块主要是为了达到能显示减计数功能；
报警模块是为了实现当减计数到零时发出光电报警信号；
控制模块主要是为了实现计时器的启动、直接清零和暂停/连续功能，其中在直接清零时，由外控制开关控制译码器消隐端，从而可以实现显示译码器灭灯；通过暂停/连续开关从而实现断点计时功能。
至此，本设计能完成所有任务及要求。
致谢
感谢我们的指导老师董亮老师这一段时时间对我们的帮助与辅导,我们所有人能得到预期的结果的与董亮老师的帮助是分不开的,每当我们遇到问题时,向温老师寻求帮助,董亮老师总是细心的给我们指导,为我们每个人分析可能出问题的原因,在外界条件上给了我们最大的便利.
在我调试电路时出现了问题,我向董亮老师寻求帮助,他帮我分析了一下电路,教了我一些检测方法,才得以让我的课设顺利完成,在验收时董亮老师细心而又有有耐心,真的打心眼里感激他.
同时我也要感谢实验室的老师们为我们提供的帮助
谢谢您们.
数字电路课程设计报告 课程设计名称篮球比赛24s计时器设计 指导老师XXXXXX 学院水电学院 专业班级XXXXXXXXXXX1班 姓名XXXX 学号XXXXXX 联系电话XXXXXXX 日期2011-12-29
摘要 数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用,逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各脚功能.555定时器等. 随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。 数字电子技术课程设计是数字电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。 本课程设计是脉冲数字电路的简单应有，设计了篮球竞赛24秒计时器。此计时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。此计时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便的实现断点计时功能，当计时器递减到零时，会发出光电报警信号。本设计完成的中途计时功能，实现了在许多特定场合进行时间追踪的功能，在社会生活中也具有广泛的应用价值。 此计时器的设计采用模块化结构，主要有以下3个部分组成，即计时模块、控制模块、以及译码显示模块。在设计计时器时，采用模块化设计思想，使设计起来更加简单、方便、快捷。此电路是一时钟产生，触发，倒计时计数，译码显示为主要功能，在此结构的基础上，构造主体电路和辅助电路两个部分。 在本课程设计任务书中对篮球竞赛24秒计时器的功能以及它的原理做了介绍。 关键字：24秒计时器七段数码管译码显示电路控制电路报警电路 一计数器概述 1.1篮球竞赛24秒计时器功能 数字电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，在生活中有着各种各样的应用。因此课程设计是数字电子技术学习中非常重要的一个环节，它将学生的理论知识和实践能力统一起来，为以后的工作做好准备。 在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。一旦球员的持球时间超过了24秒，它就自动报警从而判定此球员的犯规。 本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛24秒计时器。此计时器功能齐全，有显示24秒倒计时的功能，同时系统设置外部操作开关，控制计时器的直
篮球比赛24秒倒计时电路的设计与 制作 中国工程物理研究院工学院赵应泽 龙江 一、电路组成 电路由秒脉冲发生器、计数器、译码器、显示电路、报警电路和辅助控制电路五部分组成，见图1。其整机电路如图2所示，印制板电路如图3所示。
1．秒脉冲发生器
秒脉冲产生电路由555定时器和外接元件R1、R2、c构成多谐振荡器。输出脉冲的频率为： 经过计算得到．f≈IHz，即1秒。2．计数器 计数器由两片74Lsl92同步十进制可逆计数器构成。 利用减计数利用预置数，实现计数器按8421码递减进行减计数。利用借位输出端与下一级的cP。连接，实现计数器之间的级联。
利用预置数端实现异步置数。当R。=0，且时，不管cPU 和cPD时钟输入端的状态如何，将使计数器的输出等于并行输入数据，即Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0。 3．译码及显示电路 本电路由译码驱动74Ls48和7段共阴数码管组成。74Ls48译码驱动器具有以下特点：内部上拉输出驱动，有效高电平输出，内部有升压电阻而无需外接电阻。 4．控制电路 完成计数器的复位、启动计数、暂停
／继续计数、声光报警等功能。控制电路由Ic5组成。Ic5B受计数器的控制。Ic5c、Ic5D组成Rs触发器，实现计数器的复位、计数和保持"24"、以及声、光报警的功能。 (1)K1：启动按钮。K1处于断开位置时，当计数器递减计数到零时，控制电路发出声、光报警信号，计数器保持"24"状态不变，处于等待状态。当K1闭合时，计数器开始计数。 (2)K2：手动复位按钮。当按下I(2时，不管计数器工作于什么状态，计数器立即复位到预置数值，即"24"。当松开K2时，计数器从24开始计数。
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 班级机电1303 学号2013040604110 学生姓名曾闯 指导教师孙琦
一、概述 随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计电子产品成为社会生活不可缺少的部分。就计时器来说，成为检验运动员成绩的一种重要工具。 电子课程设计是电子技术学习中一个重要的环节，可以真正的锻炼学生的能力。在许多领域中计时器得到了普遍应用，如体育比赛，定时报警器，游戏中的倒时器，交通信号灯，红绿灯，行人灯等，说明了计时器的重要性。篮球竞赛中规定了球员持球的时间不能超过30s，否则就为犯规，本课程设计的正是“篮球竞赛30s计时器”，可用于篮球比赛中，对球员持球时间做30s限制，一旦球员持球时间超过30s，它自动报警从而判断球员犯规。 本次课设要求完成一个用于篮球竞赛的30秒计时器。 设计要求 ①篮球竞赛30秒计时器的直流稳压电源要求自己设计。 ②在选择器件时，应考虑成本，要求采用LED灯显示。 ③根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 ④画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 二、方案设计 该电路包括脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路、报警电路、直流稳压电源6个部分组成。计数器和控制电路是主要部分。计数器完成30s计时功能，控制电路完成启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示和灭灯等功能。总体设计框图如下： 在篮球比赛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。其原理如图1所示。 图1 篮球竞赛30秒计时器原理框图 能完成的功能：①显示30s倒计时功能；②系统外部设置操作开关，控制计时器直接清零、启动和连续/暂停功能；③在清零时数码管显示“00”；④计时
学号： 课程设计 题目 学院 专业 班级 姓名 指导教师
年月日
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 篮球24秒记时器的设计与制作 初始条件： （1）具备显示24秒记时功能 （2）计时器为递减工作，间隔为1S （3）递减到0时发声光报警信号 （4）设置外部开关，控制计时器的清0，启动及暂停 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） （1）设计任务及要求 （2）方案比较及认证 （3）系统框图，原理说明 （4）硬件原理，完整电路图，采用器件的功能说明 （5）调试记录及结果分析 （6）对成果的评价及改进方法 （7）总结（收获及体会） （8）参考资料 （9）附录：器件表，芯片资料 时间安排： 6月16日~6月19日：明确课题，收集资料，方案确定 6月19日~6月21日：整体设计，硬件电路调试 6月21日~6月24日；报告撰写，交设计报告，答辩 指导教师签名：2014年 6月日
前言 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。 在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。 篮球作为一项全民健身项目，已有一定的历史。在中国，篮球很盛行，篮球比赛也日趋职业化。篮球比赛中有一项违例时间要用倒计时器，目前多数采用的是24秒制。有需要就会有市场，因此设计一款24秒计时器是非常有必要也非常有前景的。 该计时器要有递减计时及报警功能。因此符合比赛中违例判罚的需要。 在NBA比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。一旦球员的持球时间超过了24秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。 本设计主要能完成：显示24秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；计时器为24秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。 整个电路的设计借助于proteus仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在proteus下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
EDA设计基础实验课程论文 题目篮球24S可控计时器 学院通信与电子工程学院 专业班级电子101 学生姓名大彬哥 指导教师大力会 2013年6月18日
摘要 本次设计是基于FPGA的篮球计时器设计，利用Verilog HDL语言和Quartus II软件以及FPGA的实验操作平台来实现的。重点是用硬件语言Verilog HDL来描述篮球计时，偏重于软件设计。本次通过Verilog HDL语言编写一个具有显示24秒倒计时功能的计时器，计时器为24秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。 关键词：Verilog HDL语言 Quartus II软件篮球计时器
Abstract This design is the basketball timer design based on FPGA, using Verilog HDL language and Quartus II software and FPGA experimental platform to achieve. The focus is on using Verilog language HDL to describe time basketball, focused on the software design. Through this Verilog HDL language with a display timer of 24 seconds countdown timer, timer of 24 seconds decrease time the time interval of 1 second; timer decrease time to zero, digital display does not light, issued at the same time, photoelectric alarm signal. Keywords: Verilog HDL Quartus II basketball timer
电子信息工程学院 电子基础课程设计任务书 I、电子基础课程设计题目： 篮球竞赛30S计时器 II、电子基础课程设计技术要求及主要元器件： 基本要求：1)具有显示30S计时功能，启动和暂停/连续功能， 2)在直接清零时，要求数码显示器灭灯， 3)设置外部操作开关，控制计数器的直接清零， 4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S， 5)计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 主要元器件：NE555(1)，74ls161(1)，74LSl92(2) I II、电子基础课程设计工作内容及进度安排： 1.方案设计，绘制电路图并仿真（2天） 2.电路布线和焊接（3天） 3.电路的调试（2天） 4.课程设计总结和报告（7天）Ⅳ、主要参考资料： 1.杨志忠.数字电子技术（第二版）.北京：高等教育出版社，2000 2.胡宴如.高频电子线路（第三版）.北京：高等教育出版社，2005 3.王毓银.数字电路逻辑设计（第三版）.北京：高等教育出版社，1999 专业名称：电子信息工程班级学号： 06041304 学生姓名：李莉
摘要 随着世界篮球水平的提高，对计时的准确度及可靠性也越来越高，篮球30秒倒计时器也就孕育而生了。 设计一个篮球30秒倒计时器，主要解决的问题是实现倒计时功能。所以必须要有一个脉冲，为确保产生的脉冲稳定，该设计采用555时基电路构成的多谐振荡器产生周期为0.1秒的脉冲，再通过74LS161十分频来产生周期为1秒的脉冲。计数部分用74LS192芯片来实现，192芯片是8421码计时的，符合30秒读数的需要。译码部分采用74LS248芯片，74LS248是把8421BCD 码经过内部作和电路“翻译”成七段（a ，b ，c ，d ，e ，f ，g ）输出，然后直接推动LED ，显示十进制数。显示部分采用七段数码管，数码管的使用很广泛，价格也不会很贵。整个线路就是把以上几个主要的部分用导线连接焊接起来。 在许多领域中，计时器都得到了普遍应用，比如在体育比赛中的计时器、安全措施中的定时报警器、游戏中的倒计时、维持秩序的交通信号灯、红绿灯、交通信号控制机、闹钟等等......可见计时器在现代社会中是很重要的。在设计计时器时，采用了模块化的思想，使得设计简单、快捷。本设计完成了中途计时功能，实现了在许多特定场合进行时间追踪，在社会生活中会具有广泛的应用价值。 关键字： 控制 倒计时 译码显示 光电报警 指导教师： 万在红 设计时间： 2008.9.1——2008.9.15
课程设计--篮球竞赛24秒计时器
一、课题名称 二、内容摘要 本设计主要是完成篮球竞赛24秒计时器，显示24秒倒计时功能，系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器全部显示为“0”；计时器为24秒递减计时，其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。 整个电路的设计借助于Multisim 10.0.1仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在Multisim 10.0.1下设计和进行仿真，得到了预期的结果。 关键字：计时器；数码显示器；Multisim 随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。一旦球员的持球时间超过了24秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。 本设计主要能完成：显示24秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；计时器为24秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。
三、设计内容及要求 1.2.1基本要求 (1）显示24秒计时功能。 （2）控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。 （3）计时器为24秒递减计时器。 （4）递减计时到零时，显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 1.2.2 设计任务及目标 （1）根据原理图分析各单元电路的功能； （2）熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能； （3）进行电路的装接、调试，直到电路能达到规定的设计要求； （4）写出完整、详细的课程设计报告。 四、方案论证及比较 本设计的核心部分是要设计一、 个24s倒计数器，并且对计数结果进行实时显示，同时要实现设计任务中提 到的各种控制要求，因此该系统包括秒脉冲发生电路，计数器电路，译码显示电路，控制电路和电路报警电路5部分。其中，计数器电路和控制电路时系统的主要部分。计数器电路完成24s倒计时功能，而控制电路具有直接控制计
电子课程设计 ——篮球24秒计时器 学院：电子信息工程 专业：电子101501 姓名： 学号：201015020131 指导教师： 2012年12月
篮球24秒计时器 一设计任务与要求 （1）有显示24秒的计时功能； （2）置外部操作开关，控制计时器的直接清零，起碇和暂停\连续功能； （3）计时器为24秒递减计时器，其间隔时间为1秒； （4）计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，就发出光电报警信号。 二、总体框图 方案一：利用VHDL语言构成的24s篮球可控计时器 方案二：由各个单元模块构成的24s篮球可控计时器
从框图可知：方案一是完全利用VHDL语言编写各个模块，然后将所有模块连接进行仿真及测试；而方案二是利用已有的芯片构成相应模块，后组合连接仿真。方案二在设计中有一定的简便性且不用编写繁琐的程序，因此，以下设计采用方案二。 篮球24秒计时器，它包括秒脉冲发生器、计数器译码显示、控制电路和报警电路五部分组成。其中计数器和控制电路是电路的主要部分。计数器完成24秒计时功能。而控制电路完成电路的直接清零、启动计数、暂时/连续计数；译码显示电路的显示与亮灯和到时间启动报警功能。秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准。 注：（1）由于实验箱具备提供不同频率的脉冲，在具体设计时将省略秒脉冲发生器部分。 （2）为了能下载到实验箱验证结果，方案二的译码电路部分采用方案一的显示电路。 三、选择器件 (1)同步十进制双时钟加减计数器74LS192（以下简称74192） (2)四2输入与非门74LS00（以下简称7400） (3)EP1C12核心板白色按钮（PB0,PB1） (4)EP1C12核心板贴片二极管（LED3） (5)EP1C12核心板数码管（仅两位） 四、功能模块 （1）25进制减法计数器 此部分采用两个74192构成25进制减法计数器，具备置数和清零的功能。
目录 1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 (1) 1.1 设计课题任务 (1) 1.2 功能要求说明 (1) 1.3 总体方案介绍 (1) 2 单元电路的设计 (2) 2.1 秒脉冲发生器 (2) 2.2 计数器 (4) 2.3 译码显示 (4) 2.4 控制电路 (5) 2.5 报警电路 (5) 2.6 电路原理图和PCB图 (5) 3 芯片引脚及功能说明 (6) 3.1 555定时器 (6) 3.2 74LS161 (7) 3.3 74LS192 (7) 3.4 74LS48 (8) 4 仿真结果及分析 (10) 4.1 仿真总原理图 (10) 4.2 仿真结果 (11) 小结 (12) 元件清单 (13) 参考文献 (14) 附录 (15) 附录A：电路原理图 (15) 附录B：电路PCB图 (16)
1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 1.1 设计课题任务 设计并制作一个篮球竞赛计时器 1.2 功能要求说明 1.准确计时，具有显示30秒计时功能； 2.设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停、连续功能； 3.计时器为30s递减计时器，其计时间隔为1s； 4.计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 1.3 总体方案介绍 篮球竞赛30秒计时器的总体方案框图如图1.1所示。它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路（简称控制电路）等五个模块组成。其中计数器和控制电路时系统的主要模块。计数器完成30秒技术功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示、定时完成报警等功能。 图1.1 30秒计时器的总体方案框图
课程设计报告 课题名称：篮球比赛24秒倒计时电路的设计 (Basketball 24 seconds countdown circuit design)专业：xxxxxxx 班级：xxxxxxx 学号：xxxxxxx 学生姓名：xxxxxxx 指导教师：xxxxxxx x年x月x日
课程设计目的 1、围绕课程设计的内容，培养学生查询相关资料以及文献检索的能力； 2、培养学生对以往所学知识的综合运用能力；在理解透课堂所讲知识的基础上，提高学生 的自学能力； 3、培养学生了解并逐步熟悉科学研究的整个过程，养成良好的科学态度以及实事求是、严 谨塌实的工作作风；培养学生独立分析问题和解决问题的科学研究的能力； 课程设计内容 (1)设计要求: ① 设计一个篮球比赛24秒计时器，具备显示24秒计时功能； ②计时器为递减工作，时间间隔为1S ： ③设置外部开关，控制计时器的启动、暂停及清零； ④递减到零时发出声光报警 ： ⑵原理方框图图： 包括秒脉冲发生器、计数器、译码与显示电路、报警电路和控制电路（辅助时序控制电路） 等五个部分组成。计时电路递减计时，每隔1秒钟，计时器减1其中计数器和控制电路是 系统的主要部分。计数器完成24秒计时功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计 数器、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。当计时器递 减计时到零（即定时时间到）时，显示器上显示00，同时发出光电报警信号。 ⑶实际电路图： 秒脉冲 发生器 计数器 译码 显示 控制电路 报警 电路
⑷单元电路： ①8421BCD 码加法计数器模块 计数器选用汇总规模集成电路74LS192进行设计较为简便，74LS192是十进制可编程同 步加锁计数器，它采用8421码二-十进制编码，并具有直接清零、置数、加锁计数功能。 图1是74LS192外引脚及时序波形图。图中U CP 、D CP 分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端（上升沿有效）。LD 是异步并行置数控制端（低电平有效）， CO 、BO 分别 是进位、借位输出端（低电平有效），CR 是异步清零端，D3-D0是并行数据输入殿，Q3-Q0 是输出端。 图1 74LS192外引脚及时序波形 74192的功能表见下表2所示。其工作原理是：当LD =1，CR=0时，若时钟脉冲加到U CP 端，且D CP =1则计数器在预置数的基础上完成加计数功能，当加计数到9时，CO 端发出 进位下跳变脉冲；若时钟脉冲加到U CP 端，且D CP =1，则计数器在预置数的基础上完成加计数功能。 表2 74LS192功能表
电子课程设计报告 题目名称：篮球竞赛30秒倒计时器 姓名： 专业： 班级： 学号： 同组人： 指导老师: 南昌航空大学电子信息工程学院 二零零八年九月
电子信息工程学院 电子基础课程设计任务书 I、电子基础课程设计题目： 篮球竞赛30S计时器 II、电子基础课程设计技术要求及主要元器件： 基本要求：1)具有显示30S计时功能，启动和暂停/连续功能， 2)在直接清零时，要求数码显示器灭灯， 3)设置外部操作开关，控制计数器的直接清零， 4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S， 5)计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 主要元器件：NE555(1)，74ls161(1)，74LSl92(2) I II、电子基础课程设计工作内容及进度安排： 1.方案设计，绘制电路图并仿真（2天） 2.电路布线和焊接（3天） 3.电路的调试（2天） 4.课程设计总结和报告（7天）Ⅳ、主要参考资料： 1.杨志忠.数字电子技术（第二版）.北京：高等教育出版社，2000 2.胡宴如.高频电子线路（第三版）.北京：高等教育出版社，2005 3.王毓银.数字电路逻辑设计（第三版）.北京：高等教育出版社，1999 专业名称：电子信息工程班级学号： 06041304 学生姓名：李莉
摘要 随着世界篮球水平的提高，对计时的准确度及可靠性也越来越高，篮球30秒倒计时器也就孕育而生了。 设计一个篮球30秒倒计时器，主要解决的问题是实现倒计时功能。所以必须要有一个脉冲，为确保产生的脉冲稳定，该设计采用555时基电路构成的多谐振荡器产生周期为0.1秒的脉冲，再通过74LS161十分频来产生周期为1秒的脉冲。计数部分用74LS192芯片来实现，192芯片是8421码计时的，符合30秒读数的需要。译码部分采用74LS248芯片，74LS248是把8421BCD 码经过内部作和电路“翻译”成七段（a ，b ，c ，d ，e ，f ，g ）输出，然后直接推动LED ，显示十进制数。显示部分采用七段数码管，数码管的使用很广泛，价格也不会很贵。整个线路就是把以上几个主要的部分用导线连接焊接起来。 在许多领域中，计时器都得到了普遍应用，比如在体育比赛中的计时器、安全措施中的定时报警器、游戏中的倒计时、维持秩序的交通信号灯、红绿灯、交通信号控制机、闹钟等等......可见计时器在现代社会中是很重要的。在设计计时器时，采用了模块化的思想，使得设计简单、快捷。本设计完成了中途计时功能，实现了在许多特定场合进行时间追踪，在社会生活中会具有广泛的应用价值。 关键字： 控制 倒计时 译码显示 光电报警 指导教师： 万在红 设计时间： 2008.9.1——2008.9.15
NBA篮球竞赛24秒计时器的设计 一.计时器电路的设计要求 要求:设计一个24秒计时器显示报警系统:电路启动后开始倒计时，计时间隔为1s，并要求由555定时器构成的多谐振荡器产生周期为1s的脉冲信号，作为计数器的时钟脉冲, 二位7段显示秒,倒计时至0秒时，电路报警。报警声持续3S,显示器不能灭灯.计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能利用外部开关控制。 二.系统设计结构框图 根据给定设计任务及要求,确定系统原理框图如图1所示。图中,计数器完成24秒倒计时功能, 控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计时,译码显示电路的显示与熄灭、定时时间到报警功能。 图1.系统设计结构框图 三.电路设计所采用的主要芯片简介 1.74LS192集成计数器 (1)74LS192引脚图如下
2.555定时器 555 定时器是一种模拟和数字电路混合的集成电路。它结构简单、性能可靠、使用灵活，在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。目前生产的定时器有双极型和CMOS 两种类型.通常，双极型定时器具有较大的驱动能力，而CMOS 定时器具有低功耗、输入阻抗高等优点。555 定时器工作的电源电压范围很宽，并可承受较大的负载电流。 74LS47 用于驱动共阳极数码管，其输出端与七段显示器相连，七段显示器用于显示数字和字符。它由7 条发光二极管（a~g）和 1 个点状发光二极管(h) 组成。是共阴极器件（阴极接地），给a~g 高电平，相应的二极管发光。
四.电路各个功能部分设计 1.标准秒脉冲发生电路 标准秒脉冲发生电路如图2所示, 它是由555定时器组成的多谐振荡器。定时元件R1 为630kΩ, R2 为400kΩ, C为1μF,产生1Hz的标准脉冲信号。 计算公式如下: 充电时间为＝（＋）Cln2 ≈ 0.7 （＋） C 放电时间为＝Cln2 ≈ 0.7 C 振荡周期为T ＝＋≈ 0.7 （＋ 2 ） C 振荡频率为 图2.标准秒脉冲发生电路
电子课程设计 ——篮球竞赛24s计时器 学院：电子信息工程学院 专业： 姓名： 学号： 指导教师： 2014年12月
目录 一、设计任务与要求----------------------------3 二、总体框图----------------------------------3 三、选择器件----------------------------------4 四、功能模块---------------------------------10 五、总体设计电路图---------------------------14 六、硬件调试---------------------------------17 七、心得与总结-------------------------------17
篮球竞赛24s 计时器 一 、设计任务与要求 1、设计一个具有显示24S 计时功能的篮球竞赛计时器。 2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能。 3、计时器为24S 递减计时器，其时间间隔为0.01秒。 4、计时器减计时到零时，发出报警信号。 二 、基本原理与电路框图 1. 电路框图 篮球竞赛24秒计时器的电路框图如图2-1所示。 图2-1 电路框图 2. 基本原理 (1) 24秒计时器的总体参考方案框图如图1所示。它包括秒脉冲发生器、 计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路（简称控制电路） 等五个模块组成。其中计数器和控制电路是系统的主要模块。计数器完成24秒 计时功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。 十位显示 秒脉冲触发器 控制电路 计数器 计数器 报警电路 个位显示
课程设计 题目篮球竞赛24秒计时器 学院自动化学院 专业自动化 班级自动化0902 姓名李鑫 指导教师杨莉林伟 2011 年 6 月30 日 目录 摘要 (2) ABSTRACT (3) 第1章设计任务及基本要求 (4) 1.1设计任务 (4) 1.2基本要求 (4) 第2章电路框图及工作原理 (4) 2.1电路框图 (4) 2.2 设计方案 (5) 第3章各单元电路的设计 (5) 3.1 24进制计数器的设计 (5) 3.2数码显示电路的设计 (7) 3.3秒脉冲的设计 (8) 3.4各控制开关的设计 (9) 3.5报警电路的设计 (11)
3.6整机工作原理 (12) 第4章电路仿真 (12) 第5章数字电路的连接与调试 (14) 结论............................................................................................. 错误！未定义书签。 参考文献 (16) 附录一篮球竞赛24秒计时器总电路原理图......................... 错误！未定义书签。 附录二原器件清单表 (18) 摘要 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识与实践能力相结合的重要环节，是真正锻炼学生能力的环节。为今后进行复杂的综合型电子系统的设计和调试打下基础。 在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机，还可以用来做为各种药丸、药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会的应用是相当普遍的。 本设计主要能完成：电路具有24秒时间显示功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的置数、启动/连续和暂停功能；计数过程中，无论处于何种状态，当按下置数键时，计数重新开始；计时器为递减计时，其计时间隔为1秒；当计时器递减计时到零时，显示器显示00，同时发出CP 同步闪烁报警信号等。整个电路的设计借助于Proteus仿真软件以及数字电路相关理论知识，得到了预期的结果。 关键词：24秒计数报警清零暂停 ABSTRACT
数字电子技术课程设计任务书院（系）：信息工程系
目录 一、设计任务 (1) 1.1总设计要求 (1) 1.2个人设计任务 (1) 二、系统设计方案论述 (1) 三、各模块设计 (1) 3.1震荡分频电路 (1) 3.2 定时电路 (2) 3.2.1 功能描述 (2) 3.2.2 设计思路及实现 (2) 3.2.3 电路仿真 (3) 3.3 显示电路 (3) 3.3.1 功能描述 (3) 3.3.2 设计思路及实现 (4) 四、系统电路设计 (5) 4.1由各功能模块连成的系统电路图 (5) 4.2系统仿真图 (6) 4.3系统下载测试结果 (6) 五、总结与体会 (7)
一、设计任务 1.1总设计要求 设计一个用于篮球比赛的进攻24s计时器，要求如下： 1 计时器可以从24s递减计时，时间间隔0.1s。 2 计时器具有24s显示功能，显示精度为0.1。 3 计时器具有外部控制直接清零、启动、暂停/连续功能。 4 当按下清零键时，计时器显示00.0.当按下启动键时，计时器从24s开始递减计时工作。在计时器工作时，按下暂停/连续键，计时器停止计时，当再按下暂停/连续键时，计数器将继续倒计时工作。 5 当计时器递减计时到零时，计数器发出声光报警信号，同时显示00.0；当按下清零键时，声光报警解除。 1.2个人设计任务 设计并调试24s定时计数功能模块。构建24进制减法计数器，计数器时钟脉冲使用10hz系统脉冲，计数器置数端接入按键fuwei，实现时间预置和计时启动。同时，计数器设置暂停功能，可由外部信号控制计数暂停与开始。计数值接入显示电路进行实时倒数计数显示，当计数置减为零时，计数器计数停止，并发出警报信号，等待置数清零指令。 二、系统设计方案论述 篮球比赛进攻24s计时器主要由震荡分频电路、定时电路、声光报警电路、译码显示电路和控制电路5大部分组成。震荡分频电路是定时脉冲信号；定时电路包括时钟信号发生器、定时计数器和译码显示器；控制电路包括清零、复位、暂停/连续和限定时间到报警灯。 三、各模块设计 3.1震荡分频电路 时钟信号由试验箱提供。给74161 1Khz时钟信号，给计时器10hz时钟信号。
数字逻辑电路设计 课程设计报告 系（部）：三系 专业：通信工程 班级：11通信 1班 姓名：张梦瑶 学号：20110306111 成绩： 指导老师：李海霞 开课时间：2012-2013学年二学期
一、设计题目 篮球比赛 24 秒倒计时器 二、主要内容 1、分析设计题目的具体要求 2、完成课题所要求的各个子功能的实现 3、用multisim 软件完成题目的整体设计 三、具体要求 （1）具有显示24s 倒计时功能：用两个共阴数码管显示，其计时间隔为1s。 （2）分别设置启动键和暂停 /继续键，控制两个计时器的直接启动计数，暂停/继续计数功能。 （3）设置复位键：按复位键可随时返回初始状态，即进攻方计时器返回到24s。 （4）计时器递减计数到“00”时，计时器跳回“24”停止工作，并给出声音和发光提示，即蜂鸣器发出声响和发光二极管发光。 四、进度安排 第一天：介绍所用仿真软件；布置任务，明确课程设计的完整功能和要求。 第二天：消化课题，掌握设计要求，明确设计系统的全部功能，图书馆查阅资料。 第三天：确定总体设计方案，画出系统的原理框图。 第四天：绘制单元电路并对单元电路进行仿真。 第五天：分析电路，对原设计电路不断修改，获得最佳设计方案。 第六天：完成整体设计并仿真验证。 第七天：对课程设计进行现场运行检查并提问，给出实践操作成绩。 第八天：完成实践报告的撰写 五、成绩评定 课程设计成绩按优、良、中、及格、不及格评定，最终考核成绩由四部分组成：
1、理论设计方案，演示所设计成果，总成绩40％； 2、设计报告，占总成绩30％； 3、回答教师所提出的问题，占总成绩20％； 4、考勤情况，占总成绩10％； 无故旷课一次，平时成绩减半；无故旷课两次平时成绩为 0 分，无故旷课三次总成绩为 0 分。迟到 20 分钟按旷课处理。
数字电子技术课程设计说明书 篮球竞赛24秒计时器设计 系、部：电气与信息工程学院 学生姓名： 指导教师：职称讲师 专业：电气 班级：电气 完成时间： 2012-6-6
前言
电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。 在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。 篮球作为一项全民健身项目，已有一定的历史。在中国，篮球很盛行，篮球比赛也日趋职业化。篮球比赛中有一项违例时间要用倒计时器，目前多数采用的是24秒制。有需要就会有市场，因此设计一款24秒计时器是非常有必要也非常有前景的。 该计时器要有递减计时及报警功能。因此符合比赛中违例判罚的需要。 在NBA比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。一旦球员的持球时间超过了24秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。 本设计主要能完成：显示24秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；计时器为24秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。 整个电路的设计借助于proteus仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在proteus下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
目录 第1章电路方案的选择及电路框图 (5) 设计方案 (5) 电路框图 (5) 第2章设计思路及其工作原理的介绍 (6) 设计思路 (6) 基本原理 (6) 第3章单元电路的设计 (8) 24进制计数器的设计 (8) 数码显示电路的设计 (9) 秒脉冲的设计 (11) 控制开关电路的设计 (13) 报警电路的设计 (13) 整机工作原理 (14) 第4章电路仿真 (15) 计时预备阶段 (15) 计时阶段 (16) 暂停\连续功能的实现 (17) 电路报警 (18) 第5章安装及调试步骤 (19) 第6章故障分析与电路改进 (20) 故障的分析和解决 (20) 电路的改进 (20) 结束语 (21) 参考文献 (22)
数电课程设计-篮球24s倒计时器
课程设计报告 课题名称：篮球比赛24秒倒计时电路的设计 (Basketball 24 seconds countdown circuit design)专业： xxxxxxx 班级： xxxxxxx 学号： xxxxxxx 学生姓名： xxxxxxx 指导教师： xxxxxxx x年x月x日
课程设计目的 1、围绕课程设计的内容，培养学生查询相关资料以及文献检索的能力； 2、培养学生对以往所学知识的综合运用能力；在理解透课堂所讲知识的基础上，提高学生 的自学能力； 3、培养学生了解并逐步熟悉科学研究的整个过程，养成良好的科学态度以及实事求是、严谨塌实的工作作风；培养学生独立分析问题和解决问题的科学研究的能力； 课程设计内容 (1)设计要求: ①设计一个篮球比赛24秒计时器，具备显示24秒计时功能； ②计时器为递减工作，时间间隔为1S ： ③设置外部开关，控制计时器的启动、暂停及清零； ④递减到零时发出声光报警： ⑵原理方框图图： 包括秒脉冲发生器、计数器、译码与显示电路、报警电路和控制电路（辅助时序控制电路）等五个部分组成。计时电路递减计时，每隔1秒钟，计时器减1其中计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成24秒计时功能，而控制
电路完成计数器的直接清零、启动计数器、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。当计时器递减计时到零（即定时时间到）时，显示器上显示00，同时发出光电报警信号。 ⑶实际电路图： ⑷单元电路： ①8421BCD 码加法计数器模块 计数器选用汇总规模集成电路74LS192进行设计较为简便，74LS192是十进制可编程同步加锁计数器，它采用8421码二-十进制编码，并具有直接清零、置数、加锁计数功能。 图1是74LS192外引脚及时序波形图。图中U CP 、D CP 分别是加计数、减 计数的时钟脉冲输入端（上升沿有效）。LD 是异步并行置数控制端（低电平有效）， CO 、BO 分别是进位、借位输出端（低电平有效），CR 是异步清零端，D3-D0是并行数据输入殿，Q3-Q0是输出端。
《数字电子技术》课程设计说明书课题名称：篮球竞赛24秒计时器设计 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1202班 指导老师：胡新晚 姓名：曾瑞琪
计数器概述 篮球竞赛24秒计时器功能 随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥这越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活中不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。一旦球员的持球时间超过了24秒，它就自动报警从而判定此球员的犯规。 本设计只要完成：显示24秒倒计时功能：系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动、暂停、连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯，计时器为24秒递减计时其计时间间隔为1秒，计时器递减计时到零时，数码管显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。 设计任务及要求 基本要求 （1）显示24秒计时功能。 （2）设置外部操作开关控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。 （3）计时器为24秒递减计时器，其计时间隔为1秒。 （4递减计时到零时，显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 设计任务及目标 （1）根据原理图分析各单元电路的功能； （2）熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能；
（3）进行电路的装接、调试、直到电路能达到规定的设计要求； （4）写出完整、详细的课程设计报告 主要参考器件 555 晶体定时器 74 LS00 74LS48译码器 74LS192十进制可编程同步加锁计数器
设计一个用于篮球比赛的定时器。要求： （1）定时时间为 24 秒，按递减方式计时，每隔 1 秒，定时器减1； （2）定时器的时间用两位数码管显示； （3）设置两个外部控制开关，开关 K1 控制定时器的直接复位 / 启动计时，开关 K2 控制定时器的暂停 / 连续计时；当定时器递减计时到零（即定时时间到）时，定时器保持零不变，同 时发出报警信号，报警信号用一个发光二极管指示。 （4）输入时钟脉冲的频率为 1kHz。 （5）用 Verilog HDL语言设计，用Modelsim 软件做功能仿真，用Quartus II 综合。（6）将设计代码和仿真代码写在作业本上。 module gcount(out,sel,clock_1k,clear,pause,gcon); input clock_1k,clear,pause; output [6:0] out; output sel,gcon; reg [6:0] out; reg sel,gcon; reg [3:0] cnt_sl,cnt_sh,count; reg wire [9:0] fenpin; clock_1 = fenpin[9]; // 1Hz; always @(posedge clock_1k or negedge clear) begin if (!clear) fenpin <= 10'b0; else fenpin <= fenpin + 1; end //cnt_sl always@(posedge clock_1 or negedge clear) //always@(posedge clock_1 or negedge clear or posedge pause) begin if(!clear) cnt_sl<=4'h4; else if (!pause) cnt_sl<=cnt_sl; else if (cnt_sh == 0 && cnt_sl == 0) cnt_sl<=4'h0; else if (cnt_sl == 0) cnt_sl<=4'h9; else cnt_sl<=cnt_sl-1; end //cnt_sh always@(posedge clock_1 or negedge clear)