基于Multisim的计时器设计与仿真
电子设计与仿真是电子技术基础学习中的重点内容,是将理论知识转
化为实践能力的一个关键环节。文中针对数字电路综合知识的实验要求,设计
了篮球赛24s计时器,并利用Multisim软件进行了仿真。
1设计方案与电路组成
篮球赛24秒计时器是数字电路的简单应用,在设计过程中,采用模块
化的设计思路,将该电路划分为:计时电路、控制电路、显示电路及报警电路
四部分。
设计方案框
在设计中,结合实际需求,计数器选取74LS192集成芯片,74LS192是
十进制可编程同步加法计数器,它采用8421码十进制编码,并具有直接清零、
置数、加减计数功能。利用反馈端和置数端实现进制的转换;秒脉冲发生器由
555集成电路或由,TTL与非门组成的多谐振荡器构成。显示电路由74LS48
译码器和共阴极七段LED显示器组成。报警电路在试验中可用发光二极管和
蜂鸣器代替。
2单元电路设计
2.1信号发生电路
秒脉冲的产生是由555定时器所组成的多谐振荡电路完成。电路
2.2计数电路
用两片74LS192计数器分别作为个位(低位)和十位(高位)的倒计时计数
器,本设计只需要从24计数到00止,因为预置数不为00,故选用置数端
(LOAD)来进行预置数。时钟脉冲分别通过两个与门输入到74LS192计数器个
位(低位)的DOWN端,当停止控制电路传来停止信号时,将中断时钟脉冲,从
而实现电路的停止功能。其中,低位的借位输出信号用作高位的时钟脉冲。
两片741S192计数器具体接法:
V、UP接+5V电源,GND接地;
时钟脉冲自与门输出后,连接到低位的DOWN,然后从低位BO接到高
位的DOWN;
输入端低位C、高位B接电源,其他引脚和CLR接地;LOAD接开C
的活动端,C的另外两引脚分别接G的活动端和地。G的另外两个引脚分别接
到电源和地。电路如
2.3停止控制电路
计数器倒数到0时,需要将电路强制转换到24并暂停。现选取计数器
到零的状态24秒计时到00,从各引脚接到二与非门,当计数器从00状态转换
到99时,用与非门把该状态转换成低电平(其余时间为高电平)控制LD,使电
路转换到24。由于数字99显示时间很短,因此在实现从00到24的转换过程
中看不到99状态。触发器的输出端输出低电平,使74LS192处于保持状态。
这样就实现了转换并停止的控制电路。电路如
图4停止控制电路
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