目录
摘要???????????????????????????????2
关键词??????????????????????????????2
引言???????????????????????????????2
1、课程设计目的??????????????????????????2
2、课程设计和要求????????????????????????2
2.1、设计内容?????????????????????????2
2.2、设计要求?????????????????????????2
3、数字电路的发展历程与分类????????????????????3
3.1数字电路的发展???????????????????????3
3.2数字逻辑电路分类?????????????????????3
4、数字电路的数制?????????????????????4
4.1二进制定义?????????????????????4
4.2八进制定义?????????????????????4
4.3十六进制定义 ?????????????????????4
4.4数字电路的数制应用场合????????????????5
5、逻辑运算的基本法则??????????????????5
5.1逻辑运算法则?????????????????????5
5.2逻辑问题的描述方法 ?????????????????6
6、设计方案??????????????????????????7
6.1、设计思路????????????????????????7
6.2、工作原理及硬件框图???????????????????7
6.3、硬件电路原理图?????????????????????8
6.4、仿真图设计???????????????????????10
结束语?????????????????????????????11
参考文献????????????????????????????12
附录??????????????????????????????13
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数字秒表的课程设计
摘要：本文的数字秒表设计是利用数字电路，实现时、分、秒计时功能的装置。
具有较长的使用寿命，因此得到了广泛的应用。
关键词：计时 精确 计数器 显示器 74LS160
引言：
在科技高度发展的今天，集成电路和计算机应用得到了高速发展。尤其是计算机应用的发展。它在人们日常生活中已逐渐崭露头角，大多数电子产品多是有计算机电路组成，如：手机、mp3等。而且将来的不久他们的身影将会频繁的出现在我们身边。各种家用电器多会实现微电脑技术。电脑各部分在工作时多是一时间为基准的。本文就是基于计算机电路的时钟脉冲信号、状态控制等原理设计出的数字秒表。秒表在很多领域充当一个重要角色。在各种比赛中对秒表的精确度要求很高，尤其是一些科学实验，他们对时间精确度达到了几纳秒级别。
1、 课程设计目的
① 掌握电子电路的一般设计方法和设计流程； ② 学习使用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图；
③ 掌握应用EWB对所设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确性。
2、课程设计内容和要求：
2.1、设计内容
设计一个数字秒表，要求如下：
数字秒表的计时范围是0s～59分59.99秒，显示的最长时间为59分59秒。 1. 数字秒表的计时精度是10ms。 2. 复位开关可以在任何情况下使用 3. 具有启/停开关。 2.2、设计要求
①电路原理图和印刷板图； ②仿真图形和仿真结果。
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3、数字电路的发展历程与分类方法
3.1 数字电路的发展
数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。从60年代开始，数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件；70年代末，微处理器的出现，使数字集成电路的性能产生质的飞跃。
数字集成器件所用的材料以硅材料为主，在高速电路中，也使用化合物半导体材料，例如砷化镓等。
逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路 。TTL逻辑门电路问世较早，其工艺经过不断改进，至今仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇，有被CMOS器件所取代的趋势。
近年来,可编程逻辑器件PLD特别是现场可编程门阵列FPGA的飞速进步，使数字电子技术开创了新局面，不仅规模大，而且将硬件与软件相结合，使器件的功能更加完善，使用更灵活
3.2数字逻辑电路分类
1、按功能来分： （1）组合逻辑电路
简称组合电路，它由最基本的的逻辑门电路组合而成。特点是：输出值只与当时的输入值有关，即输出惟一地由当时的输入值决定。电路没有记忆功能，输出状态随着输入状态的变化而变化，类似于电阻性电路，如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。 （2）时序逻辑电路
简称时序电路，它是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路（输出到输入）或器件组合而成的电路，与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。时序电路的特点是：输出不仅取决于当时的输入值，而且还与电路过去的状态有关。它类似于含储能元件的电感或电容的电路，如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、储存器等电路都是时序电路的典型器件。
2、按电路有无集成元器件来
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可分为分立元件数字电路和集成数字电路。 3、按集成电路的集成度进行分类
可分为小规模集成数字电路(SSI)、中规模集成数字电路(MSI)、大规模集成数字电路(LSI)和超大规模集成数字电路(VLSI)。 4、按构成电路的半导体器件来分类
可分为双极型数字电路和单极型数字电路。
4．数字电路的数制
在我们的日常生活中常用的进制主要是十进制（因为我们有十个手指，所以十进制是比较合理的选择，用手指可以表示十个数字，0的概念直到很久以后才出现，所以是1－10而不是0－9）。例如：在早期设计的机械计算装置中,使用的不是二进制，而是十进制或者其他进制，利用齿轮的不同位置表示不同的数值，这种计算装置可能更加接近人类的思想方式。比如说一个计算设备有十个齿轮，它们级连起来，每一个齿轮有十格，小齿轮转一圈大齿轮走一格。这就是一个简单的十位十进制的数据表示设备了，可以表示0到999999999的数字。 配合其他的一些机械设备，这样一个简单的基于齿轮的装置就可以实现简单的十进制加减法了。而在如今的信息化、数字社会，十进制不能满足人们的使用要求，从而出现了不同的进制概念，如我们常说的二进制、八进制、十六进制等。那么对于二进制、八进制、还有十六进制它们各自的定义。
4.1二进制定义
二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2，进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二”。二进制数据也是采用位置计数法，其位权是以2为底的幂。
4.2八进制定义
八进制是以8为基数的计数体制，在八进制中，每位有0，1，2，3，4，5，6，7八个数码，它的进位进规律是逢八进一，各位的权为8的幂。
4.3十六进制定
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