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第三节 第三节 MSIMSI 时序逻辑电路时序逻辑电路及其应用电路设计及其应用电路设计二、设计课题 (p219)

一、学习要求

三、自学内容与学习要求四、篮球竞赛 30s 定时器设计举例五、设计举例

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第二阶段实验任务：第二阶段实验任务：第第 44 周～第周～第 88周周二、 篮球竞赛 24s 定时器设计 : （ p219 ）要求：（ 1 ）定时时间为 24 秒钟，按递减方式计时，每隔 1秒钟，定时器减 1 ，以数字的形式显示时间；

复位 / 启动nRST

暂停 / 连续nPAUSE 定时器完成的功能

0 X 定时器复位，置初值 241 1 定时器开始计时1 0 定时器暂停计时

（ 2 ）设置两个外部控制开关（控制功能如表所示），控制定时器的直接复位、启动计时、暂停 / 连续计时；（ 3 ）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。（ 4 ）输入时钟脉冲的频率为 1 0Hz 。

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三、第二阶段需要自学的内容三、第二阶段需要自学的内容

一、 MSI 时序逻辑电路 (p205)

第五章 第三节 MSI 时序逻辑电路及其应用电路设计二、应用电路设计 (p214)

• 篮球竞赛 30s 计时器设计 (p219)

三、数字电路的安装与调试技术 (p223)第五节 多功能数字钟电路设计

三、主体电路的设计与调试 (p233)

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三、学习要求 熟悉各种常用 MSI 时序逻辑电路功能和使用方法； 掌握多片 MSI 时序逻辑电路级联和功能扩展技术； 学会 MSI 数字电路分析方法、设计方法、组装和测试方法。

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四、篮球竞赛 30s 定时器设计举例设计要求：a. 具有显示 30s 计时功能；b. 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；c. 计时器为 30s 递减计时器，其计时间隔为 1s ；d. 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。

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1. 根据设计要求，画出组成框图

秒脉冲 发生器

递减 计数器

译码 显示

控制 电路

报警 电路

启动

译码 显示

递减 计数器

暂停/连续 清除

定时到

四、篮球竞赛 30s 定时器设计举例

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2. 挑选 IC 及相关器件，设计各单元电路四、篮球竞赛 30s 定时器设计举例 秒脉冲发生器的设计

可由 555 定时器或石英晶体振荡器构成 30s 计时器的设计

由各种有递减计数功能的 IC 芯片构成由 CPLD 构成

译码显示器的设计 控制电路的设计（难点）

根据设计要求，用试凑法设计

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秒脉冲发生器的设计秒脉冲发生器的设计 15

9

2 6 5 4 3

＋5V

5 1

７

6 2

0.1F 10F

5.1k

4.7k

＋5V 8 4

3

555

LD D3 D2 D1 D0

CC40161 10

7

CTT

CTP

CO ＋5V ＋5V

1

10Hz

1 Hz

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30s30s 计时器的设计计时器的设计

74LS192 引脚图

74LS192 是双时钟加 / 减十进制同步计数器，其功能表为：UP DOWN LOAD CLR 操 作X X X 1 清 零X X 0 0 置 数

1 1 0 加计数1 1 0 减计数1 1 1 0 保 持 QD 是最高位， QA 是最低位。 CO 是加计数进位输出端 ; BO 是减计数借位输出端。

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74LS192 时序图

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30s30s 计时器的设计计时器的设计

7 6 2 3 Q3 Q2 Q1 Q0

LD 74LS192(2)

4 13 CPD

CPU 5 11

BO 13

11

CR D3 D2 D1 D0 14 9 10 1 15

＋5V

＋5V

Q7 Q6 Q5 Q4

7 6 2 3 Q3 Q2 Q1 Q0

LD 74LS192(1)

CPD

CPU

BO

CR D3 D2 D1 D0 14 9 10 1 15

＋5V

Q3 Q2 Q1 Q0

4

5

CP

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译码显示电路译码显示电路

· hc

b

e

fag

d

a bfg

hde c

BS201BS202

10 9 8 7 6

1 2 3 4 5

· hc

b

e

f

ag

d

a bfg

hde c

BS211BS212

10 9 8 7 6

1 2 3 4 5

VCC

a b c d e f g h a b c d e f g h

＋VCC

VCC

共阴极 LED 共阳极 LED

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译码显示电路译码显示电路

Q0 Q1 Q2 Q3

CC4511A0 A1 A2 A3

LTBI LE

+5VYa Yb Yc Yd Ye Yf Yga b c d e f g

七段显示器

计数器

参考教材 p189 、 p221 CD4511 引脚图见 p503

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控制电路的设计控制电路的设计1

&&1

& &

G1

G2

G3 G4

G5 G6

G7 G8

& &

1

G9

暂停 连续

启动

S1

LD

CP＋5V

＋5V ＋5V

S2

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第二阶段实验任务：第二阶段实验任务：第第 44 周～第周～第 88周周二、 篮球竞赛 24s 定时器设计 : （ p219 ）要求：（ 1 ）定时时间为 24 秒钟，按递减方式计时，每隔 1秒钟，定时器减 1 ，以数字的形式显示时间；

复位 / 启动nRST

暂停 / 连续nPAUSE 定时器完成的功能

0 X 定时器复位，置初值 241 1 定时器开始计时1 0 定时器暂停计时

（ 2 ）设置两个外部控制开关（控制功能如表所示），控制定时器的直接复位、启动计时、暂停 / 连续计时；（ 3 ）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。（ 4 ）输入时钟脉冲的频率为 1 kHz 。

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五、五、 24 s24 s 定时器设计的具体要求：定时器设计的具体要求：① 拟定组成框图，确定方案，要求使用的器件少，成本低；（必须使用 74LS191 、 74LS192 ）② 设计并安装电路，要求布线整齐、美观，便于级联与调试；③ 测试计时器的逻辑功能；④ 画出计时器的逻辑电路图；⑤ 写出设计性实验报告。 给定的主要器件 74LS00 2 片， 74LS192 2 片， 74LS1

91 2 片， 74LS04 2 片， 74LS93 2 片， 74LS48 2 片，发光二极管 4 只， 74LS74 2 片，数码显示器 BS202 4只， 555 2 片。

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参考框图

振荡器 递减

计数器

译码 显示

控制 电路 声、光

报 警

启动

译码 显示

递减 计数器

暂停/连续

定时到 分频器

篮球竞赛 24s 定时器设计

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二、自学内容

1 、 MSI 时序逻辑电路 (p205)

第五章 第三节 MSI 时序逻辑电路及其应用电路设计2 、应用电路设计 (p214)

• 篮球竞赛 30s 计时器设计 (p219)

3 、数字电路的安装与调试技术 (p223)第五节 多功能数字钟电路设计

3 、主体电路的设计与调试 (p233)

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进度安排进度安排第 4 周：振荡与分频电路第 5 周： 10.1 放假、本实验课不上不补计数第 6 周：译码显示电路第 7 周：控制与报警电路第 8 周：整机联调

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二、自学内容

1 、 MSI 时序逻辑电路 (p205)

第五章 第三节 MSI 时序逻辑电路及其应用电路设计2 、应用电路设计 (p214)

• 篮球竞赛 30s 计时器设计 (p219)

3 、数字电路的安装与调试技术 (p223)第五节 多功能数字钟电路设计

3 、主体电路的设计与调试 (p233)

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进度安排进度安排第 4 周：振荡与分频电路第 5 周： 10.1 放假、本实验课不上不补，计数第 6 周：译码显示电路第 7 周：控制与报警电路第 8 周：整机联调