篮球倒计时VHDL
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EDA技术课程设计
课题：篮球竞赛30s计时器设计
系 别： 电气与电子工程系
专 业： 电子信息工程
姓 名： 陈振侠
学 号： 123408101
指导教师： 梁成武
河南城建学院
2011年6月24日
篮球倒计时VHDL
1 / 1 成绩评定·
一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。
二、评分（按下表要求评定）
评分项目 设计报告评分 答辩评分 平时表现评分
合 计
（100分） 任务完成
情 况
（20分） 课程设计
报告质量
（40分） 表达情况
（10分） 回答问题
情 况
（10分） 工作态度与纪律
（10分） 独立工作
能力
（10分）
得分
课程设计成绩评定
班级 姓名 学号
成绩： 分（折合等级 ）
指导教师签字 年 月 日 篮球倒计时VHDL
1 / 1 一、设计目的
随着电子技术的高速发展和计算机技术的普遍应用，电子设计也越来越普遍地应用于整个电子行业中。电子设计是人们进行电子产品设计、开发和制造过程中十分关键的一步，其核心就是电子电路的设计。电子设计自动化(EDA)是在电子产品向更复杂、更高级，向数字化、集成化、微型化和低耗能方向发展过程中逐渐产生并日趋完善的电子设计方法，在这种方法中，设计过程的大部分工作（特别是底层工作）均由计算机自动完成，是电子技术发展历程中产生的一种先进的设计方法，是当今电子设计的主流。
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒限制。一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。
天津工业大学
电子CAD课程设计
报告书
三、总体方案
本设计由硬件设计和软件设计两部分组成，总电路如图1所示，硬件设计主要包括单片机芯片选择，数码管选择及晶振，电容，电阻等元器件的选择及其参数的确定；软件设计主要是实现30秒倒计时程序的编写，包括利用中断实现1秒的定时及30秒的倒计时。
具体设计：通过AT89C51型号单片机，由P0 I/O引脚分别控制7SEG–MPX2–CA型号数码管，通过单片机的和控制选通数码管控制十位和个位，达到显示30秒倒计时的目的。。30秒倒计时，到0时 1KHZ
声音报警， LED 2 秒闪烁一次。4 秒后声光停
图1 30秒倒计时总体电路设计
硬件设计方法
AT89C51的芯片概述
AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes
ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 其工作电压在－５V,一般我们选用＋5V电压。外形及引脚排列如图2所示 ：
AT89C51主要特性
图2：AT89C51的核心电路框图
LED数码管显示器概述
本设计中采用的是7SEG–MPX2 –CA型号7段共阳数码管，它是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。实物如图3所示：
图3 7SEG–MPX2–CA型号数码管
图5 程序框图
软件设计方法
定时/计数器初值计算
（1）本电路应用TIMER0 MODE 16位计数器的计时中断法。
（2）12M的晶振每秒可以产生1M个机器周期,1秒等于1000000微秒,而每一计时脉冲是1微秒,因此需输入100000个计时脉冲,方可达到1秒的时间。本设计中，设定中断每次溢出时间50ms。
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电子技术课程设计报告
设计题目： 数字显示30秒倒计时器
电路设计
1、 课程设计目的、意义
设计目的：
（1）依照原理图分析各单元电路的功能；
（2）熟悉电路中所用到的1各集成块的1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。
设计意义：
数字显示30秒倒计时器是一个简单的数字电路，但是它能够扩展到很多实际应用当中来，比如篮球倒计时器、交通灯倒计时器等等。
2、 设计题方案比较、论证
设计方案：
分析设计任务，计数器和操纵电路是系统的要紧部份。计数器完成30秒计时功能，而操纵电路具有直接操纵计数器的启动设计、译码显示电路的显示和灭灯功能。
当启动开关闭合时，操纵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“30”字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；处于维持状态。
系统设计框图如图2-1所示。数字显示30秒倒计时器实验电路如图2-2所示。
图2-1 译码显示
减法计数器
置数控制 秒脉冲信号发生器 图2-2
3、各单元电路设计，元器件参数计算、选择、电路图绘制，整体电路图
递减计数器模块
计数器选用汇总规模集成电路74LS192进行设计较为简单，74LS192是十进制可编程同步加锁计数器，它采纳8421码二-十进制编码，而且有直接清零、置数、加锁计数功能。
图2-3是74LS192外引脚。
图中CPU、CPD别离加计数、减计数的时钟脉冲输入端（上升沿有效）。LD是异步并行置数操纵端（低电平有效），CO、BO别离是进位、借位输出端（低电平有效），CR是异步清零端，D3-D0是并行数据输入端，Q3-Q0是输出端。
74LS192的功能表见下表所示。
秒信号产生器
秒信号产生器的电路是利用 555 按时器（图3-1）组成的秒信号发生器。 NE555 芯片有单稳态电路功能，可发生
