微机原理与应用课程设计
目录
一、设计任务
1、计时秒表，具有分、秒和百分之一秒的计时功能。
2、可以在屏幕中央显示计时结果，屏幕显示彩色图案和文字。
3、秒表具有键控启/停功能，而且可以随时通过键盘复位，清零。
二、设计原理
1、HALT(启动子程序)
2、DIS（宏定义——苹果显示程序）
3、DISS（宏定义——字符串的输出）
4、CLOUR（字体颜色设置程序）
5、IOSET(设置光标位置子程序)
6、GO(初始化显示子程序)
7、TIME(延时子程序)
8、TRAN(压缩BCD码转ASCII码程序)
9、复位、停止等功能的实现
三、流程图
a)主程序流程图
b)压缩BCD转ASCII码子程序流程图
c)延时子程序流程图
四、程序段
五、程序调试
六、程序运行结果
七、心得体会
八、参考文献
一、设计任务：
1.计时秒表，具有分、秒和百分之一秒的计时功能，并可以在屏幕中央显示计时结果。
2．屏幕显示彩色图案和文字。
3.秒表具有键控启/停功能，而且可以随时通过键盘复位，清零。
二、设计原理：
本程序的主要设计原理是用主程序完成百分之一秒与秒之间的转换，显示计时结果，实现暂停，暂停再启动，复位，复位再启动的功能，并通过调用一些附加程序，缩减主程序的长度，提高运行效率和精度，现将用到的所有附加程序的原理及其在运行过程中所起到的作用汇总如下：
1．DIS（宏定义——苹果显示程序）
通过宏调用，实现苹果图案的显示。在宏定义里，设置一个形参变量，作为移动光标的位置，在下面调用宏中，给予变量X不同的实参，输出苹果图案。
2．DISS（宏定义——字符串的输出）
原理同上。
3．CLOUR（字体颜色设置程序）
通过字体颜色设置程序，实现屏显字体颜色的改变。当改变BX值时，字体颜色会改变。
4.HALT(启动子程序)
通过启动子程序，实现计时的开始，当从键盘输入一个字符时，判断是否等于S，如果不等，则在循环执行启动子程序中动态等待，直到输入的字符为S 时，计时开始。
5.IOSET(设置光标位置子程序)
通过设置光标子程序，来设置显示的区域。一般整个屏幕可显示25行，80列，屏幕左上角字符位置为0行0列，右下脚字符为24行79列，对应十六进制为：左上脚为（0，0），右下脚为（18，4F）。入口信息为：（AH）=2 要设置光标；（BH）=0 页号；（DH，DL）=00要置光标于0行0列。DX赋值为0D27H，光标置位于屏幕中央。
6.GO(初始化显示子程序)
通过将在数据段定义的BUFFER数组的首址赋给BX，将待显示初值字符串00：00存入数组中的相应位置，当每次复位以后，重新调用该子程序，将程序的执行结果修正为00：00，并显示于屏幕上，从而实现了程序的初值设定和复位功能。
7.TIME(延时子程序)
计算机每执行一条指令，虽然很快，但是需要一些时间，因此在本程序中可以通过延时程序，让计算机去执行一些无关的程序，来达到时钟秒与百分之一秒转换时的时间延迟。每条指令执行时间的长短，是以计算机的时钟周期为基本单位的，因此不同的计算机可以通过修改延时程序数值来使其达到准确计时。
8.TRAN(压缩BCD码转ASCII码程序)
计算机显示数据时使用的是数据的ASCII码，而在程序设计当中程序的计时数值是BCD码，因此，需要通过此子程序实现将BCD码转变为ASCII码，以备送屏幕显示。因为时钟计时的压缩BCD码每一个数都有8位，因此将其右移四位并加30H，将其高位数字取出，送BX存放，再将其低位数字取出，加30H,送BX 存放，达到不同码制之间转换的目的。
9.复位、停止等功能的实现
通过对输入字符的判断和各种循环的嵌套调用实现。
整体上本程序的主要设计原理是先在数据段中定义“S START R RESET E END C CONTINUE”控制字符串，并定义缓冲区。将数据段的段基址送DS，并将“S START R RESET E END C CONTINUE”显示，同时调用GO子程序，将显示结果初始化。同时设置光标，启动计时，启动延时程序，将百分之一秒加1并将其设置为压缩BCB码，当其CF不为1时，送屏幕显示，当其为1时，将其设置为0，并在秒上加1，当秒等于60时，其置0，当其小于60时，送屏幕显示。在计时过程中，如果键入R，则将其复位，并重新开始计时，当键入E时，计时暂停，如果键入C，则继续计时，如果键入R，则复位，设置为00：00，当再次键入S时，再次计时开始。
三．框图(见附页)
四、程序清单（附显示结果）
DAT SEGMENT
SPACE DB 2000 DUP (' ')
FU1 DB 'Where there is a will$'
FU2 DB 'There is a way$'
FU3 DB 'Made By:$'
FU4 DB 'Sun and Feng$'
FU5 DB '12 / 28 / 2008$'
FU6 DB "INPUT S START R RESET E END C CONTINUE$"；设置控制字符串BUFFER DB 10 DUP(?) ;定义缓冲区
DAT ENDS
COD SEGMENT
START PROC FAR
ASSUME CS:COD,DS:DAT
MOV AX,DAT
MOV DS,AX
CLOUR: ；字体颜色设置
MOV AX,0003H
INT 10H
MOV AX,DAT
MOV DS,AX
MOV ES,AX
MOV BP,OFFSET SPACE
MOV DX,0E00H
MOV CX,2000
MOV BX,0004H
MOV AX,1300H
INT 10H
MOV AH,02H
MOV BH,00
MOV DX,182DH
INT 10H
MOV DL,'~'
MOV AH,02H
INT 21H
MOV AH,02H
MOV BH,00
MOV DX,1823H
INT 10H
MOV DL,'~'
MOV AH,02H
INT 21H
DIS MACRO X ；用宏显示苹果图案 MOV AH,02H
XOR BH,BH
MOV DX,X
INT 10H
MOV DL,'*'
MOV AH,02H
INT 21H
ENDM
PUSH DX
PUSH AX
PUSH BX
DIS 0A28H
DIS 0928H
DIS 0829H
DIS 0729H
DIS 062AH
DIS 052AH
DIS 042BH
DIS 032CH
DIS 0B28H
DIS 092CH DIS 082EH DIS 0730H DIS 0732H DIS 0834H DIS 0936H DIS 0A38H DIS 0B39H DIS 0C3AH DIS 0D3BH DIS 0E3CH DIS 0F3CH DIS 103CH DIS 113BH DIS 1239H DIS 1337H DIS 1435H DIS 1533H DIS 1631H DIS 172FH DIS 172BH DIS 1629H DIS 1528H
DIS 1627H DIS 1725H DIS 1721H DIS 161FH DIS 151DH DIS 141BH DIS 1319H DIS 1217H DIS 1115H DIS 1014H DIS 0F14H DIS 0E14H DIS 0D15H DIS 0C16H DIS 0B17H DIS 0A18H DIS 091AH DIS 081CH
DIS 0720H
DIS 0822H
DIS 0924H
DIS 0A26H
POP BX
POP AX
POP DX
DISS MACRO X,Y ；用宏显示字符串MOV AH,02H
XOR BH,BH
MOV DX,X
INT 10H
MOV DX,OFFSET Y
MOV AH,09H
INT 21H
ENDM
PUSH AX
PUSH BX
PUSH DX
DISS 0F1AH,FU1
DISS 1227H,FU2
DISS 1439H,FU3
DISS 163FH,FU4
DISS 1842H,FU5
DISS 0004H,FU6
POP DX
POP BX
POP AX
CALL GO ；赋值程序调用
LOAD:
CALL IOSET ；光标置屏中央程序调用
CALL HALT ；等待开始信号程序调用MOV DX,0
MOV CX，0 ；1/100秒与秒初值赋0
AGAIN:
CALL TIME ；延时程序调用
MOV AL,DL ；1/100秒值加1
ADD AL,1
DAA ；BCD码调整
JC NEXT1 ；1/100秒等于100时清零
MOV DL,AL ;1/100秒值存DL
JMP DISPY ； 1/100秒不等于100时显示
NEXT1:
MOV DL,0 ；1/100秒值回零
MOV AL,DH ；秒值加1
ADD AL,1
DAA
MOV DH,AL ；秒值存DH
CMP AL,60H ；秒值与60比较
JE NEXT4 ；秒值为60时，向分值进一
MOV DH，AL
JNE DISPY ；秒值不为60时显示
NEXT4：；秒值回零
MOV DH,0
MOV AL,CH
ADD AL,1
DAA
MOV CH,AL
CMP CH,60H
JNE DISPY ；分值不为60时显示
MOV CH,0 ；分值回零
DISPY:
MOV BX,OFFSET BUFFER ；显示程序
MOV AL,CH ；分值BCD码转ASCII码
CALL TRAN
INC BX
INC BX
MOV AL,DH
CALL TRAN ；秒值BCD码转ASCII码
INC BX
INC BX
MOV AL,DL ；1/100秒值BCD码转ASCII码CALL TRAN
MOV [BX],AL
PUSH BX
PUSH CX
PUSH DX
CALL IOSET
MOV DX,OFFSET BUFFER ；时间显示
MOV AH,09H
INT 21H
POP DX
POP CX
POP BX
MOV AH,0BH ；判断是否有键盘输入 INT 21H
AND AL,AL
JZ AGAIN ；无键入则转计时程序
MOV AH,08H ；键入控制符
INT 21H
CMP AL,'R' ；判断是否为复位信号
JNE NEXT2 ；若为非复位信号则判断是否为结束信号 MOV DL,0 ；键入为复位信号则复位后继续计时 MOV DH,0
JMP AGAIN
NEXT2: CMP AL,'E' ；判断是否为结束信号 JNE AGAIN ；若为非结束信号则计时继续
NEXT3: MOV AH,08H ；若为结束信号则计时暂停 INT 21H
CMP AL,'C' ；判断计时是否继续
JE AGAIN
CMP AL,'R' ；判断是否为复位信号
JNE NEXT3 ；若为非复位信号则继续等待键入
CALL GO ；若为复位信号则复位并转至开头等待 CALL IOSET
MOV DX,OFFSET BUFFER
MOV AH,09H
INT 21H
JMP LOAD
RET
START ENDP
GO PROC ；赋值程序
MOV BX,OFFSET BUFFER
MOV AL,'0'
MOV [BX],AL
INC BX
MOV AL,'0'
MOV [BX],AL
INC BX
MOV AL,':'
MOV [BX],AL
INC BX
MOV AL,'0'
MOV [BX],AL
INC BX
MOV AL,'0'
MOV [BX],AL
INC BX
MOV AL,':'
MOV [BX],AL
INC BX
MOV AL,'0'
MOV [BX],AL
INC BX
MOV AL,'0'
MOV [BX],AL
INC BX
MOV AL,'$'
MOV [BX],AL
RET
GO ENDP
IOSET PROC ；光标置屏中央程序 MOV DX,0D27H
MOV BH,00
MOV AH,02H
INT 10H
RET
IOSET ENDP
HALT PROC ；等待开始信号键入程序 MOV AH,08H
INT 21H
CMP AL,'S'
JNE HALT
RET
HALT ENDP
TRAN PROC ；BCD码转ASCII码程序 MOV CL,AL
SHR AL,1
SHR AL,1
SHR AL,1
SHR AL,1
OR AL,30H
MOV [BX],AL
INC BX
MOV AL,CL
AND AL,0FH
OR AL,30H
MOV [BX],AL
RET
TRAN ENDP
TIME PROC ；延时程序
PUSH CX
PUSH AX
MOV AX,00B0H
MOV CX,0FFFFH
A1: DEC AX
JNZ A2
JMP A3
A2: DEC CX
JNZ A2
JMP A1
A3: POP AX
POP CX
RET
TIME ENDP
COD ENDS
END START ；程序结束
五、程序调试
由于是第一次用汇编语言编写一个较为复杂的程序以实现具体功能，在编写以及调试过程中我们遇到了很多问题，经过组员的努力和同学及老师的帮助问题得以顺利解决，下面列举了我们遇到的问题及其解决方法以供参考。
1．我们将程序打入电脑进行汇编时，发现汇编程序运行后没有生成相应格式的文件，相反却是满页的错误提示，按照软件的提示我们查找问题，发现都是低级错误，只要认真即可避免。
2．经过正确的汇编后，可执行文件生成，开始后进入DOS运行界面，屏幕上显示的全是乱码，经过查找，最终我们找到问题症结所在：缓冲区赋初值后没有在其末尾赋入结束标志字符‘$’，经过重新定义，问题解决。
3．乱码问题解决后，屏幕显示计数结果，但却并没有显示在屏幕中央，这种问题只能是光标定位程序IOSET调用出现错误，在仔细检查该程序后发现DX 赋值错误，将0027H改为0D27H后问题解决。
4．重新运行程序时，我们发现1/100秒值未从零开始变化而是从13开始递变，经过我们三个的努力和同学的帮助我们找到了错误原因：AGING程序开始运行时，DH和DL（分别存放秒值和1/100秒值）在此前的过程之前DH和DL的值发生变化，因此须在AGAIN程序的开始将DH和DL置零，问题解决。
5．屏幕中央显示结果时，只有秒和百分之一秒显示，没有分显示。经检查是显示程序中没有定义分显示，加上分显示程序后分秒正常跳动。
6．我们添加宏定义不能运行，没有得到预期的效果。经过我们组员的努力，发现应该将宏展开置于宏定义后面。我们认为宏展开放于最后，中间程序将其变
量改变，使得最后不能将宏展开。
7．在CLOUR程序段中，定义的是字体或屏幕颜色。开始时只有一半的屏幕显示颜色。我们改变中间变量，发现是字符串长度设置的太少，然后定义字符串长度大一些，问题得以解决。
六、程序运行结果
1、程序初始运行
2、控制字符控制运行中
七、心得体会
经过这次课程设计，我觉得我有了很大的收获，：
1.我大大地锻炼了自己搞科研的能力，作为我们大学生，尤其是工科的大
学生，对于科研能力，能够自主开发课题，项目有着很高的要求，而我们很多大学生动手研发的能力还不是很强。而通过这次课程设计，使自己的研发能力有了很大堤提高。
2.我对于工科设计的严谨性，仔细性有了更深地体会。我们本次设计的秒表仅仅是工科设计中非常简单的一个，思想并不是非常复杂，手头也有一定的资料，但是我们在研发，调试过程中还是出现了一些错误。简单的一些程序好检查，但是如果说是以后要设计的一些大型程序，出现故障就不是那么容易检查了。这就要求我们在以后的工程设计当中要更为细致仔细。
3我的专业知识得到了很好的巩固，对于本专业的一些问题有了更深的思考。原来有很多知识只是死学课本，而并没有与实际相结合，而这次课程设计使我的专业知识与实际有了很好的契合。
4．在程序设计中不能够想当然，许多程序，功能在脑子中想得很好，但是将其转变城实际程序就会出现许多问题。如何由脑子里的构想转变成实际的程序，这是我以后需要提高的一点。
5．掌握了一些检查与判断错误的经验与方法，对今后的专业学习与设计有着深刻的影响。
6．对专业设计的许多流程、原则、注意事项以及撰写专业报告的有关事项有了一定的了解。
7．学到了书本上没有的知识，掌握了一些程序设计的技巧，对以后的学习与设计有深远影响。
总之，经过这次课程设计，我对今后的专业学习所要注意的事项有了更深刻地了解，这对我以后的学习必将产生深远的影响。
八、参考文献
1．杨志坚主编，《Intel8086/8088系列微型计算机原理及接口技术》，北京：中国电力出版社,2007年4月第三次印刷。
2．山东工业大学张荣祥主编，《微型计算机原理》，北京：中国电力出版社。
微机原理课程设计
西安航空职业技术学院 电子技术实践课程设计报告 课设题目：数字电子秒表 所属系部：电子工程系 指导老师： 作者： 专业：电子信息工程技术 西安航空职业技术学院制 西安航空职业技术学院 课程设计任务书 题目：数字电子秒表 任务与要求： 1、设计数字电子秒表原理图。 2、用6个数码管显示分、秒、毫秒。 3、计时误差不得超过1s;具有清零、启动计时、暂停计时及继续 计时等控制功能。 4、画出总体电路图。 5、安装自己设计的电路，按照自己设计的电路，在通用板上焊接。 焊接完毕后，应对照电路图仔细检查，看是否有错接、漏接、 虚焊的现象。 6、调试电路。 时间：2010年11月29 日至 2010年12 月10 日共2周
所属系部：电子工程系 指导单位或教研室：电子信息教研室 西安航空职业技术学院制 摘要： 采用现代数字电路设计方法和EDA技术，即自顶向下的设计方法，应用protues开发平台进行设计并仿真验证和硬件测试。从总体设计框图开始，将设计任务逐步分解，直到可以用标准的集成电路部件实现，然后将各部件联结成系统，通过protues集成开发平台进行设计的分析综合和时序仿真验证。最后，在分析时序仿真结果的基础上，对设计进行进一步的修改和完善，已达到对设计电路正确运行且学会运用protues电路设计与仿真的目的。 关键词： 555定时器；LED；暂停计时 Abstract： Adopt modern digital circuit design method and EDA technique, namely the top-down design methods, application protues development platform design and simulation validation and hardware test. From the beginning, overall design diagram design task decomposed step by step, until can use standard of integrated circuit components, and then will realize connecting components into system, through protues integrated development platform design of comprehensive analysis and time-series simulation prove. Finally, by analyzing the timing simulation results, on the basis of design for further revised and perfected, reached the correct operation of circuit design and learn to use protues circuit design and simulation of purpose. Key words: 555 timing, Leds, Suspended timing 目录 1 设计方案的选择 (1) 2 总体框架设计 (2) 3 分步电路设计 (3) 3.1控制电路的设计 (3) (3) (3) 3.2数码管显示电路 (4)
电子信息工程专业10级学生单片机原理课程设计任务书 电子秒表的设计 一、设计要求 设计一个电子秒表，与通用秒表功能类似，有启动，暂停、复位等键。计时长长度为300秒，需显示百分秒。 二、设计方案分析
1.方案设计 数字电子秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点，在计时中广泛使用。本设计用单片机组成数字电子秒表，力求结构简单、精度高为目标。 本系统采用C51系列单片机为中心器件，利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合硬件电路如电源电路，晶振电路，复位电路，显示电路，以及一些按键电路等来设计计时器，将软、硬件有机地结合起来。其中软件系统采用汇编语言编写程序，硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现，简单切易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。 本设计利用STC89C52单片机的定时器/计数器定时和计数的原理，使其能精确计时。利用中断系统使其能实现开始暂停的功能。根据要求知道秒表设计主要实现的功能是计时和显示。因此设置了两个按键和LCD显示时间，两个按键分别是开始、停止和复位按键。利用这两个建来实现秒表的全部功能，而LCD 则能显示最多4.59.99秒的计时。电路原理图设计最基本的要求是正确性，其次是布局合理，最后在正确性和布局合理的前提下力求美观。硬件电路图按照图1.1进行设计。 图1.1 数字秒表硬件电路基本原理图 本设计中，数码管显示的数据存放在内存单元31H－33H中。其中31H存放分钟变量，32H存放秒钟变量，33H存放10ms计数值，即存放毫秒位数据，每一地址单元内均为十进制BCD码。由于采用软件动态扫描实现数据显示功能，显示用十进制BCD码数据的对应段码存放在ROM表中。显示时，先取出31H －33H某一地址中的数据，然后查得对应的显示位，并从P1口输出，就能显示该地址单元的数据值。 INT中断完成，定时溢出中断周期为1ms，当一处中断后向CPU 计时通过1 发出溢出中断请求，每发出一次中断请求就对毫秒计数单元进行加一，达到10次就对十毫秒位进行加一，依次类推，直到4.59.99秒重新复位。 再看按键的处理。这两个键可以采用中断的方法，也可以采用扫描的方法来识别。复位键主要功能在于数值复位，对于时间的要求不是很严格。而开始和停止键则是用于对时间的锁定，需要比较准确的控制。因此可以对复位按键采取扫描的方式。而对开始和停止键采用外部中断的方式。 设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。其硬件电路主要有主控制 器，显示电路和回零、启动、查看、停表电路等。主控制器采用单片机STC89C52，
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：电子秒表的设计与制作 初始条件： （1）计数精度可达1/100秒 （2）可显示时间99.99秒 （3）具有开关可启动，暂停，清零功能 选作：设计可改变计时时间（最大59.99秒）的电路 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~1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
目录 摘要 (4) 电子秒表的设计与制造 (5) 1 课题分析 (5) 2系统设计方案的选择 (5) 3 电子秒表系统主体流程框图 (6) 4 单元电路的设计 (7) 4.1脉冲产生电路 (7) 4.2 计数电路 (8) .3 译码显示电路 (9) 4.4 控制电路 (10) 5 仿真测试 (10) 6 电子秒表设计原理图 (11) 7 结束语 (11) 参考文献 (12) 附录 (13) 附录一：选作：设计可改变计时时间的电路 (13) 附录二：74LS290功能表 (15) 附录三：74LS48功能表 (15)
摘要 电子秒表是一种数字显示计时装置，由于它走时准，设计简单，显示直观，因此被广泛运用于科学研究，体育运动，国防等方面。比如对物体速度，加速度的测量，体育比赛的时间的测量等。 数字电子秒表由组合逻辑电路和时序逻辑电路组成，555定时器组成多谐振荡器产生脉冲，在脉冲控制下的组合计数器电路通过一系列的触发产生数字信号，数字信号经译码器译码后输入到显示数码管显示时间。 电子秒表的广泛应用提高了人们的工作效率，随着电子技术的发展，电子秒表的精度，电路简易型等到了很大的提高，功能得到了完善。 关键词：秒表定时器效率
单片机电子时钟课程设 计实验报告 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
《单片机原理与应用》课程设计 总结报告 题目：单片机电子时钟（带秒表）的设计 设计人员：张保江江润洲 学号： 班级：自动化1211 指导老师：阮海容 目录 1.题目与主要功能要求 (2) 2.整体设计框图及整机概述 (3) 3.各硬件单元电路的设计、参数分析及原理说明 (3) 4.软件流程图和流程说明 (4) 5.总结设计及调试的体会 (10) 附录 1.图一：系统电路原理图 (11) 2.图二：系统电路 PCB (12) 3.表一：元器件清单 (13) 4.时钟程序源码 (14)
题目：单片机电子时钟的设计与实现 课程设计的目的和意义 课程设计的目的与意义在于让我们将理论与实践相结合。培养我们综合运用电子课程中的理论知识解决实际性问题的能力。让我们对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立完成某些单片机应用系统的开发和设计打下一个坚实的基础。 课程设计的基本任务 利用89C51单片机最小系统，综合应用单片机定时器、中断、数码显示、键盘输入等知识，设计一款单片机和简单外设控制的电子时钟。 主要功能要求 最基本要求 1)使用MCS-51单片机设计一个时钟。要求具有6位LED显示、3个按键输入。 2)完成硬件实物制作或使用Pruteus仿真（注意位驱动应能提供足够的电流）。 3)6位LED数码管从左到右分别显示时、分、秒(各占用2位)，采用24小时标准计时制。开始计时时为000000，到235959后又变成000000。 4)使用3个键分别作为小时、分、秒的调校键。每按一次键，对应的显示值便加1。分、秒加到59后再按键即变为00；小时加到23后再按键即变为00。在调校时均不向上一单位进位 (例如分加到59后变为00，但小时不发生改变)。 5) 软件设计必须使用MCS-51片内定时器，采用定时中断结构，不得使用软件延时法，也不得使用其他时钟芯片。 6）设计八段数码管显示电路并编写驱动程序，输入并调试拆字程序和数码显示程序。7）掌握硬件和软件联合调试的方法。 8）完成系统硬件电路的设计和制作。 9）完成系统程序的设计。 10）完成整个系统的设计、调试和制作。
重庆机电职业技术学院课程设计说明书 设计名称：单片机原理设计 题目：数字电子秒表 学生姓名： X X 专业：电气自动化 班级： 1 班 学号： XXXXXXXXXXXXXXX 指导教师： X X X 日期： 2010 年 6 月 16 日
重庆机电职业技术学院 课程设计任务书 电气自动化专业2008 年级 1 班XX 一、设计题目 数字电子秒表设计 二、主要内容 利用独立式按键AN1(P0.0)启动定时器T0计时，AN2（P0.1）停止用于停止定 时器T0计时，使用2个八段数码管输出记时值，秒钟的计时时间范围在0~99秒内。 三、具体要求 3.1、实验电路连线 ①本实验中要把跳线JP1（板子右上角，LED灯正上方）跳到DIG上，J23（在黄色继电器右上方）接到右端；把跳线J9（紧贴51插座右方，蜂鸣器下方，RST复位键上方）跳到右端；把跳线J6跳到AN端，AN1（P0.0）~ AN4（P0.4），（J6在51插座右下方，4×4键盘左上方）。 3.2、实验说明 ①本实验中要将记时结果送2个数码管中显示，这可通过调用编写的显示子程序来实现，实现过程是：先将记时值一位一位的拆开，分别送到显示缓冲区（片内数据存储30H~35H设定为显示缓冲区用于存放段码数据, 其中32H~35H里面均存放0的段码0DFH）中去，然后调用显示子程序。②与定时器有关的寄存器有工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。TMOD用于设置定时器／计数器的工作方式0-3，并确定用于定时还是用于计数。TCON主要功能是为定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止等。本实验中用定时器T0产生1秒钟基本时间单位，本系统fosc=11.0592MHz，当定时器T0工作在方式1（16位）时，最大定时时间为：216* 0.9216μs= 60397.9776μs；再利用软件记数,当T0中断17次时，所用时间为60397.9776*17=1026765.6192μs≈1s因此在T0中断处理程序中，要判断中断次数是否到17次，若不到17次，则只使中断次数加1，然后返回，若到了17次，则使电 子秒表记时值加1（十进制），请参考硬件实验四有关内容。③使用独立式按键 AN1(P0.0)~ AN2(P0.1)时要注意采用软件消抖动的方法，一般采用软件延时（10ms）的方法，即通过P0.0和P0.1的输入值的变化控制秒表的启动和停止。 3.3
摘要 本设计的数字电子秒表系统采用AT89S52单片机为中心器件，利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、LED数码管以及外部中断电路来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够实现LED显示，显示时间为0～99秒，计时精度为1秒，能正确地进行计时。其中软件系统采用C语言编写程序，包括显示程序，定时中断服务，外部中断服务程序，延时程序等，并在WAVE中调试运行，硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现，简单且易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。 关键词:电子秒表；AT89S52单片机；C语言
目录 摘要.............................................................. I 1 系统原理介绍. (1) 1.1设计任务及功能要求说明 (1) 1.2数字式秒表的方案介绍及工作原理说明 (1) 2数字式秒表硬件系统的设计 (3) 2.1数字式秒表硬件系统各模块功能简要介绍 (3) 2.1.1 AT89S52简介 (3) 2.1.2时钟电路 (3) 2.1.3键盘电路 (4) 2.1.4复位电路 (4) 2.2 数字式秒表的硬件系统设计图 (5) 3 数字式秒表软件系统的设计 (6) 3.1 数字式秒表使用单片机资源情况 (6) 3.2 主程序流程图 (6) 3.3中断服务程序流程图 (7) 3.4显示程序流程图 (8) 3.5软件系统程序清单 (8) 按照流程图应用软件keil汇编语言编程实现秒表功能。程序见附录3。. 8 4 系统调试与仿真 (9) 4.1 数字式秒表的设计结论及使用说明 (9) 4.2 调试软件介绍 (9) 4.3 程序仿真与结果 (9) 4.4 误差分析及解决方法 (10) 总结 (11) 参考文献 (12) 致谢 (13) 附录1:系统原理图 (14) 附录2:程序清单 (15)
电子科技大学 UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA 数字逻辑设计 实验报告 实验题目：电子秒表 学生姓名： 指导老师：
一、实验内容 利用FPGA设计一个电子秒表，计时范围00.00 ~ 99.00秒，最多连续记录3个成绩，由两键控制。 二、实验要求 1、实现计时功能： 域值范围为00.00 ~ 99.00秒，分辨率0.01秒，在数码管上显示。 2、两键控制与三次记录： 1键实现“开始”、“记录”等功能，2键实现“显示”、“重置”等功能。 系统上电复位后，按下1键“开始”后，开始计时，记录的时间一直显示在数码管上；按下1键“记录第一次”，次按1键“记录第二次”，再按1键“记录第三次”，分别记录三次时间。 其后按下2键“显示第一次”，次按2键“显示第二次”，再按2键“显示第三次”，数码管上分别显示此前三次记录的时间；显示完成后，按2键“重置”，所有数据清零，此时再按1键“开始”重复上述计时功能。 三、设计思路 1、整体设计思路 先对按键进行去抖操作，以正确的得到按键信息。 同时将按键信息对应到状态机中，状态机中的状态有：理想状态、开始状态、3次记录、3次显示、以及其之间的7次等待状态。 因为需要用数码管显示，故显示的过程中需要对数码管进行片选和段选，因此要用到4输入的多路选择器。 在去抖、计时、显示的过程中，都需要用到分频，从而得到理想频率的时钟信号。 2、分频设计 该实验中有3个地方需要用到分频操作，即去抖分频（需得到200HZ时钟）、计时分频（需得到100HZ时钟）和显示分频（需得到25kHZ时钟）。 分频的具体实现很简单，需首先算出系统时钟（50MHZ）和所需始终的频率比T，并定义一个计数变量count，当系统时钟的上升沿每来到一次，count就加1，当count=T时就将其置回1。这样只要令count=1~T/2时clk=‘0’，count=T/2+1~T时clk=‘1’即可。 3、去抖设计 由于用按键为机械弹性开关，故当机械触点断开、闭合时，按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会马上断开，而是在闭合及断开的瞬
赣南师范学院物理与电子信息学院 课程设计Ⅳ设计报告书 基于AT89S52单片机的 10秒秒表的设计 姓名：匡远熹 班级：09电子信息工程 学号：090802015 指导老师：刘小燕 时间：2012.1.01
目录 内容摘要 (1) 关键词................................................................. 错误！未定义书签。Abstract............................................................. 错误！未定义书签。Keywords............................................................. 错误！未定义书签。1绪论. (2) 2 系统设计 (2) 2.1 设计任务与要求 (3) 2.2 方案的选择与论证 (3) 3 系统硬件设计 (4) 3.1 AT89C52简介 (4) 3.2 时钟电路 (5) 3.3 复位电路 (5) 3.4 显示电路 (6) 3.5引脚控制 7 3.6 硬件元件清单 (7) 4软件设计与仿真 (7) 4.1主程序设计 (7) 4.2 仿真软件简介 (9) 4.3 仿真结果 (10) 4.4 系统调试 (11) 结束语 (12) 附录：程序清单 (14) 参考文献 (16)
内容摘要：本文阐述了基于单片机的数字电子秒表设计。本设计主要特点是计时精度达到0.1s，是各种体育竞赛的必备设备之一。本设计的数字电子秒表系统采用8051单片机为中心器件，利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、LED数码管设计计时器。其中软件系统采用C语言编写程序，包括显示程序，定时中断服务，延时程。硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现，简单切易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。 关键字：秒表；单片机AT89S52；硬件；软件；仿真 Abstract：The design of the multi-function stopwatch system uses AT89S52 microcontroller as the central device, and use its timer / counter timing and the count principles, combined with display circuit, LED digital tube, as well as the external interrupt circuit to design a timer. Be able to correctly time at the same time to record a time, and the next time after the last time the time to search automatically added a second in which software systems using assembly language programming, including the display program, timing, interrupt service, external interrupt service routine, delay procedures, key consumer shaking procedures, and KEIL in the commissioning, operation, hardware system uses to achieve PROTEUS powerful, simple and easy to observe the cut in the simulation can be observed on the actual working condition. Keyword：Stopwatch；AT89S52 scm；Hardware；Software；Simulation
西安郵電學院 控制系统课程设计报告书 系部名称：信息与控制系 学生姓名：XXX 专业名称：测控技术与仪器 班级：测控XXXX 2010年9月13日至 时间： 2010 年9月26日
电子秒表的设计 一、设计要求 设计一个电子秒表，与通用秒表功能类似，有启动，暂停、复位等键。计时长长度为300秒，需显示百分秒。 二、 设计方案分析 1.方案设计 数字电子秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点，在计时中广泛使用。本设计用单片机组成数字电子秒表，力求结构简单、精度高为目标。 本系统采用C51系列单片机为中心器件，利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合硬件电路如电源电路，晶振电路，复位电路，显示电路，以及一些按键电路等来设计计时器，将软、硬件有机地结合起来。其中软件系统采用汇编语言编写程序，硬件系统利用PROTEUS 强大的功能来实现，简单切易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。 本设计利用STC89C52单片机的定时器/计数器定时和计数的原理，使其能精确计时。利用中断系统使其能实现开始暂停的功能。根据要求知道秒表设计主要实现的功能是计时和显示。因此设置了两个按键和LCD 显示时间，两个按键分别是开始、停止和复位按键。利用这两个建来实现秒表的全部功能，而LCD 则能显示最多4.59.99秒的计时。电路原理图设计最基本的要求是正确性，其次是布局合理，最后在正确性和布局合理的前提下力求美观。硬件电路图按照图1.1进行设计。 图1.1 数字秒表硬件电路基本原理图 本设计中，数码管显示的数据存放在内存单元31H －33H 中。其中31H 存放分钟变量，32H 存放秒钟变量，33H 存放10ms 计数值，即存放毫秒位数据，每一地址单元内均为十进制BCD 码。由于采用软件动态扫描实现数据显示功能，显示用十进制BCD 码数据的对应段码存放在ROM 表中。显示时，先取出31H －33H 某一地址中的数据，然后查得对应的显示位，并从P1口输出，就能显示该地址单元的数据值。 计时通过1INT 中断完成，定时溢出中断周期为1ms ，当一处中断后向CPU
电子科技大学《数字秒表课程设计》 姓名: xxx 学号： 学院： 指导老师：xx
摘要 EDA技术作为电子工程领域的一门新技术，极大的提高了电子系统设计的效率和可靠性。文中介绍了一种基于FPGA在ISE10.1软件下利用VHDL语言结合硬件电路来实现数字秒表的功能的设计方法。采用VHDL硬件描述语言，运用ModelSim等EDA仿真工具。该设计具有外围电路少、集成度高、可靠性强等优点。通过数码管驱动电路动态显示计时结果。给出部分模块的VHDL源程序和仿真结果,仿真结果表明该设计方案的正确,展示了VHDL语言的强大功能和优秀特性。 关键词：FPGA, VHDL, EDA, 数字秒表
目录 第一章引言 (4) 第二章设计背景 (5) 2.1 方案设计 (5) 2.2 系统总体框图 (5) 2.3 -FPGA实验板 (5) 2.4 系统功能要求 (6) 2.5 开发软件 (6) 2.5.1 ISE10.1简介 (6) 2.5.2 ModelSim简介 (6) 2.6 VHDL语言简介 (7) 第三章模块设计 (8) 3.1 分频器 (8) 3.2 计数器 (8) 3.3 数据锁存器 (9) 3.4 控制器 (9) 3.5 扫描控制电路 (10) 3.6 按键消抖电路 (11) 第四章总体设计 (12) 第五章结论 (13) 附录 (14)
第一章引言 数字集成电路作为当今信息时代的基石，不仅在信息处理、工业控制等生产领域得到普及应用，并且在人们的日常生活中也是随处可见，极大的改变了人们的生活方式。面对如此巨大的市场，要求数字集成电路的设计周期尽可能短、实验成本尽可能低，最好能在实验室直接验证设计的准确性和可行性，因而出现了现场可编程逻辑门阵列FPGA。对于芯片设计而言，FPGA的易用性不仅使得设计更加简单、快捷，并且节省了反复流片验证的巨额成本。对于某些小批量应用的场合，甚至可以直接利用FPGA实现，无需再去订制专门的数字芯片。文中着重介绍了一种基于FPGA利用VHDL硬件描述语言的数字秒表设计方法，在设计过程中使用基于VHDL的EDA工具ModelSim对各个模块仿真验证，并给出了完整的源程序和仿真结果。
电子秒表课程设计报告 目录 一、设计要求 (2) 二、设计的目的与作用 (2) 三、设计的具体体现 (2) 1. 电子秒表的基本组成 (3) 2.电子秒表的工作原理 (3) 3.电子秒表的原理图 (4) 4. 单元电路设计 (4) 5.设计仿真与PCB制版 (12) 四、心得体会 (17) 五、附录 (18) 六、参考文献 (20)
一、设计要求 1.以0.01秒为最小单位进行显示。 2.秒表可显示0.01～59:59:99秒的量程。 3.该秒表具有清零、开始计时、停止计时功能。 二、设计方案 方案一：通过单片机来实现电子秒表 基于51单片机电子秒表，设计简单，而且技术准确，缺点是价格相比于数字电路实现的秒表技术要昂贵。 方案二：采用数字电路来实现秒表计数，优点是价格便宜，计数精确，反应较快，缺点是，电路芯片较多，设计电路复杂。 经过比较选择了较为经济适用的数字电路。 二、设计的目的与作用 1.培养我们运用有关课程的基础理论和技能解决实际问题，并进一步提高专业基本技能、创新能力。通过课程设计，学习到设计写作方法，能用文字、图形和现代设计写作方法系统地、正确地表达课程设计和研究成果。 2. 熟悉555方波振荡器的应用。 3.熟悉计数器的级联及计数、译码、显示电路的整体配合。
4.建立分频的基本概念。 三、设计的具体体现 1.电子秒表的基本组成 电子秒表电路的基本组成框图如图所示，它主要由基本RS 触发器、多谐振荡器、计数器和数码显示器4个部分组成。 电子秒表电路的基本组成（方框图）如下： 图（1）电子秒表基本组成方框图 2.电子秒表的工作原理 由555定时器构成多谐振荡器，用来产生50Hz 的矩形波。第Ⅰ块计数器作5分频使用，将555输来的50Hz 的脉冲变为0.1秒的计数脉冲，在输出端Qd 取得，作为第2块计数器的始终输入，第2、第3块计数器QA 与CP2相连，都已接成8421码十进 基本RS 触发器 多谐振荡器 单稳态触发器 计数器 译码显示器
倒计时秒表课程设计
目录 一.设计目的 (1) 二.设计要求 (1) 三.总体设计 (1) 设计方案 (1) 硬件电路设计 (1) 1）C P U部分 (1) 2）晶振电路部分 (2) 3）L C D显示 (3) 4）键盘及蜂鸣器部分 (3) 软件程序设计 (4) 四.方案实施 (6) 单片机简介 (6) 4.2动态L C D液晶显示器显示 (6) 4．3 软件调试及调试方法 (8) 五.课程设计总结 (10) 六.参考文献 (10) 七.附件 (11) 源程序 (12) 总体电路图 (22)
一.设计目的 1熟悉整个项目的流程即单片机系统设计过程 2 学会使用各种仿真软件 3熟练的使用汇编语言编写小的应用程序 4 掌握系统的调试与安装 5提高学生的自学能力和动手能力 二.设计要求 1）可以实现正常秒表的所有功能，包括启动，暂停，复位等 2）可以自由设定倒计时时间（10s,20s,30s....)，并进行倒计时（10s,20s,30s....) 3）显示方式自选 4）任选一款51单片机 5)扩展功能：在秒表基础上增加时钟功能；倒计时完成时加入报警单元，如声音，灯光等 三.总体设计 设计方案 1）方案讨论和设计：倒计时数字秒表的设计主要考虑以下几个问题：一，LCD液晶显示器如何显示数字0—9；二，如何用单片机来控制LCD的显示；三，单片机最小模式下的设计。处理好这些问题此设计才能完整，为此必须先了解LCD的显示原理和接线方法，再了解单片机的组成原理和控制方法。硬件电路的绘制和软件程序的编写是此次设计的关键和基础，只有硬件电路的设计是正确的、合理的，软件设计才可以根据硬件电路编程，以下的设计才能够进行。 2）主要任务：软件的调试和烧录 硬件电路设计 1）CPU部分 口是“调模式”num 10,num20,num30,num50,num100 口是“开始”倒计时端口 口是“关闭”（返回）轰鸣器口，在定时可以返回到模式状态。 口是给轰鸣器送触发信号口 口是“暂停”口
电子秒表 摘要 电子秒表是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，无机械装置，具有较长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。它从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。本次实验所做电子式秒表由信号发生系统和计时系统构成,并具有清零,暂停功能。由于需要比较稳定的信号，所以信号发生系统555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器构成，信号频率为100HZ。计时系统由计数器、译码器、显示器组成。计数器由74 LS160构成，由十进制计数器组成了一百进制和六十进制计数器，采用异步进位方式。译码器由74LS48构成，显示器由数码管构成。清零,暂停功能由RS触发器构成防抖动开关。具体过程为：由晶体震荡器产生100HZ脉冲信号先进入计数器，然后传入译码器，将4位信号转化为数码管可显示的7位信号，结果以“分”、“秒”、“10毫秒”依次在数码管显示出来。该秒表最大计时值为59分59.99秒，“10毫秒”为一百进制计数器组成，“分”和“秒”为六十进制计数器组成。 关键词：计时精度计数器显示器 Abstract Electronic stopwatch is the realization of a digital circuit technology,.It can realize the hour, minute, second timer.It does not have mechanical means and has a longer life, so it has been widely used. The principle is a typical digital circuit, which includes a combination logic circuit and a timing circuit. The experiments can be done by electronic stopwatch constituted by the signal system and timing system, and has cleared pause function. Due to the need of a more stable signal, the signal generating system is constituted by the 555 Timer with the resistors and capacitors, and the signal frequency is 100Hz. Timing system contains the counter, decoder, display. Counter 74 LS160 constituted by the decimal counter the decimal and sexagesimal counter, which uses asynchronous binary. The decoder from 74LS48 constitute display digital tube constitute Cleared, the pause function by the RS flip-flop. Its specific process: the 100Hz pulse signal generated by the crystal oscillator and first into the counter, and then the incoming decoder, a 4-bit signal is converted to 7-bit signal of the digital control can be displayed, the result by "minute", "second", "10 milliseconds" turn on the digital display. The stopwatch timing is 59 minutes, 59.99 seconds, 10 milliseconds is the 150 binary counter, "minute" and "second" is the six decimal counter. Keyword:Timing accuracy counter display
课程设计报告 课程设计名称：电子秒表 系： 学生姓名： 班级： 学号： 成绩： 指导教师： 开课时间：2013-2014 学年 1 学期
目录 一、设计题目-------------------------------------------------------------3 二、主要内容-------------------------------------------------------------3 三、基本要求-------------------------------------------------------------3 四、设计原理与硬件电路----------------------------------------------3 五、程序流程图---------------------------------------------------------11 六、程序代码-------------------------------------------------------- ---12 七、程序运行结果------------------------------------------------------19 八、进程安排------------------------------------------------------------21 九、心得收获------------------------------------------------------------21 十、成绩评定------------------------------------------------------------22 十一、参考资料---------------------------------------------------------22
湖南人文科技学院 课程设计报告 课程名称：电子技术课程设计 设计题目数字电子秒表 系别： 专业： 班级： 学生姓名: 学号: 起止日期: 指导教师: 教研室主任：
摘要 本次设计的数字电子秒表以555定时器为核心，由多谐振荡电路，计数译码显示电路，控制电路三大主要模块构成。由NE555定时器组成的多谐振荡电路通过控制阻值产生10Hz，1Hz的脉冲；输入由74LS192芯片组成的计数电路、74LS48组成的译码电路在数码管FJS5101显示器上输出,以上部分组成计数译码显示电路；通过控制电路实现复位，置数功能，灵活启动停止。电路是采用外接电源来实现的。经过仿真、布线、制板等工作,数字秒表成形。本组在此次设计过程中主要是先分析设计要求，根据提出的设计要求选取合适的芯片，再用multisim 10 画出电路图，进行仿真。再用Prote 2004 Sp2绘制原理图和PCB图，并把PCB图转印到印制板上完成焊接和调试等工作。最终完成数字电子秒表的工作。 关键词：NE555定时器；74LS192计数器；74LS48译码器；控制电路
目录 1、方案论证与对比 (1) 1.1 方案一 (1) 1.2方案二 (2) 1.3方案的对比与选择 (2) 2、数字电子秒表总体方案的分析与设计 (3) 2.1电子秒表电路总图 (3) 2.2控制电路 (4) 2.3 脉冲产生原理 (5) 2.4计数译码显示单元 (7) 2.4.1 计数器 (8) 2.4.2 译码器 (9) 2.4.3 七段显示数码管 (11) 3、调试与检测 (12) 3.1调试方法 (12) 3.2调试故障的原因与排除 (13) 3.3调试结果 (14) 4、总结与致谢 (14) 5、参考文献 (16) 6、附录 (17) 附录一元件清单 (17) 附录二总电路的PCB图 (17) 附录三总电路的仿真图 (18)
一、设计目的 培养和锻炼在学习完本门课后综合应用所学理论知识，解决实际工程设计和应用问题的能力。通过课程设计，要求熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤，得到微机开发应用方面的初步训练。 掌握8255、8259、8253等芯片使用方法和编程方法，通过本次课程设计，学以致用，进一步理解所学的相关芯片的原理、内部结构、使用方法等，学会相关芯片实际应用及编程，系统中采用8086微处理器完成了电子秒表系统的独立设计。同时并了解综合问题的程序设计掌握实时处理程序的编制和调试方法，掌握一般的设计步骤和流程，使我们以后搞设计时逻辑更加清晰。 二、设计内容 设计一个可任意启动/停止的电子秒表，要求用6位LED数码显示，计时单位为1/100秒。利用功能键进行启/停控制。其功能为：上电后计时器清0，当第一次（或奇数次）按下启/停键时开始计数。第2次（或偶数次）按下该键时停止计时，再一次按启/停键时清零后重新开始计时。可用开关控制，也可用按键控制 三、设计要求 1、基本要求: 1)设计可以显示1～60秒的无存储功能的秒表，最小单位为毫秒。 2)通过键盘按键控制秒表清零、暂停、继续，退出等。其中数字0控制清零，数字1控制继续和退出。 2、提高要求： 1)秒表可以分组存储、批量显示、倒计时等。 2)采用图像显示，界面精美，设置报警声等 四、设计原理与硬件电路 1、整体设计思想 使用8253工作在方式0计数，对1/100S计数，并讲计数值写入bl中并与100比较若不相等，则将计数值装换为10进制后送8255控制端显示，如相等则1S计数程序加1之后并与59比较若不相等则将计数值装换为10进制后送8255控制端显示，如相等则1min计数程序加1之后并与59比较若不相等
淮阴工学院 《数字电子技术》课程实验期末考核 2014-2015学年第2学期实验名称：电子秒表电路的设计 班级： 学号： 姓名： 学院：电子与电气工程学院 专业：自动化 系别：自动化 指导教师：《数字电子技术》实验指导教师组成绩： 2015年07月
电子秒表电路的设计 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 .学习电子秒表的调试方法。 二、实验原理 图11 －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。
1.基本RS 触发器 图11 －1 中单元I 为用集成与非门构成的基本RS 触发器。属低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能。 它的一路输出作为单稳态触发器的输入，另一路输出Q 作为与非门5 的输入控制信号。 按动按钮开关K 2（接地），则门1 输出＝1 ；门2 输出Q ＝0 ，K 2 复位 后Q 、状态保持不变。再按动按钮开关K 1 , 则Q 由0 变为1 ，门5 开启, 为计数器启动作好准备。由1 变0 ，送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。 基本RS 触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。 2. 时钟发生器 图11 －1 中单元Ⅲ为用555 定时器构成的多谐振荡器，是一种性能较好的 时钟源。 调节电位器 R W ，使在输出端3 获得频率为50HZ 的矩形波信号，当基本RS 触发器Q ＝1 时，门5 开启，此时50HZ 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CP 2 。
图11-2 单稳态触发器波形图图11－3 74LS90引脚排列 3.计数及译码显示 二—五—十进制加法计数器74LS90 构成电子秒表的计数单元，如图11 －1 中单元Ⅳ所示。其中计数器①接成五进制形式，对频率为50HZ 的时钟 取得周期为0.1S 的矩形脉冲，作为计数器②的脉冲进行五分频，在输出端Q D 时钟输入。计数器②及计数器③接成8421 码十进制形式，其输出端与实验装置上译码显示单元的相应输入端连接，可显示0.1 ～0.9 秒；1 ～9 秒计时。 注：集成异步计数器74LS90 74LS90 是异步二—五—十进制加法计数器，它既可以作二进制加法计数器，又可以作五进制和十进制加法计数器。
课程设计 题院目 系 数字秒表设计 信息工程学院 班级姓名指导教师
目录 第1章：系统设计要求 (3) 第2章：实验目的 (3) 第3章：实验原理 (3) 第4章：系统设计方案 (3) 第5章：主要VHDL源程序 (4) 1) 十进制计数器的VHDL 源程序. (4) 2) 六进制计数器的VHDL 源程序 (5) 3）蜂鸣器的VHDL源程序. (5) 4）译码器的VHDL源程序. (6) 5）控制选择器的VHDL源程序 (7) 6）元原件例化的VHDL源程序 (8) 第六章：系统仿真. (10) 第七章：系统扩展思路. (11) 第八章：设计心得总结. (11)
数字秒表的设计 1、系统设计要求 1.秒表共有6个输出显示，分别为百分之一秒、十分之一秒、秒、十秒、 分、十分，所以共有6个计数器与之相对应，6个计数器的输出全都为BCD码输出，这样便于和显示译码器的连接。当计时达60分钟后，蜂鸣器鸣响10声。 2.整个秒表还需有一个启动信号和一个归零信号，以便秒表能随意停止及 启动。 3.秒表的逻辑结构较简单，它主要由显示译码器、分频器、十进制计数器、 六进制计数器和报警器组成。在整个秒表中最关键的是如何获得一个精确的 100HZ计时脉冲。 2、实验目的 通过本次课设，加深对EDA技术设计的理解，学会用QuartusⅡ工具软件 设计基本电路，熟练掌握VHDL语言，为以后工作使用打下坚实的基础。 3、实验原理 秒表由于其计时精确，分辨率高（0.01秒），在各种竞技场所得到了广泛的应用。秒表的工作原理与数字时基本相同，唯一不同的是秒表的计时时钟信号，由 于其分辨率为0.01秒，所以整个秒表的工作时钟是在100Hz的时钟信号下完成。 当秒表的计时小于1个小时时，显示的格式是mm-ss-xx（mm 表示分钟：0～59；ss表示秒：0～59；xx表示百分之一秒：0～99），当秒表的计时大于或等于一个 小时时，显示的和多功能时钟是一样的，就是hh-mm-ss（hh表示小时：0～99），由于秒表的功能和钟表有所不同，所以秒表的hh 表示的范围不是0～23，而是 0～99，这也是和多功能时钟不一样的地方。在设计秒表的时候，时钟的选择为100Hz。变量的选择：因为xx（0.01 秒）和hh（小时）表示的范围都是0～99， 所以用两个4位二进制码（BCD码）表示；而ss（秒钟）和mm（分钟）表示的 范围是0～59，所以用一个3位的二进制码和一个4位的二进制码（BCD）码表示。显示的时候要注意的问题就是小时的判断，如果小时是00，则显示格式为 mm-ss-xx，如果小时不为00，则显示hh-mm-ss。 4、系统设计方案 秒表的逻辑结构较简单，它主要由显示译码器、分频器、十进制计数器、 六进制计数器和报警器组成。 四个10进制计数器：用来分别对百分之一秒、十分之一秒、秒和分进行计数；两个6进制计数器：用来分别对十秒和十分进行计数；分频器：用来产生100HZ计时脉冲；显示译码器：完成对显示的控制。