设计四：电子秒表系统设计与制作
（姓名：杜朔渝 学号：20061042106 姓名：马青 学号：20061042107）
摘 要：电子秒表系统是利用数字技术来实现对时间的描述。它主要由基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器和计数及译码显示四部分组成。基本RS触发器的
端由1变0，送出负脉冲，启动单稳态触发器工作，单稳态触发器输出负脉冲
则加到计数器的消除端
，时钟发生器用于产生50HZ脉冲信号，计数及译码显示时钟产生的脉冲数。
关键字：电子秒表，基本RS触发器，单稳态触发器，555定时器，脉冲，触发，计数
实验器材：555定时器，电阻7个，电容2个，数码管2个
实验设计
：
图1为电子秒表的原理图。按功能分成四个单元电路进行分析。
1、 基本RS触发器
图1单元Ⅰ为用集成与非门构成的基本RS触发器，属于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
（接地），则门1输出Q = 1；门2输出Q = 0；复位后Q、状态保持不变。再按动按钮开关
，则由0变为1，门5开启，为计数器启动作好准备。，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触发器电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。
2．单稳态触发器
图1中单元Ⅱ为用集成与非门构成的微分型单稳态触发器，图2为各点波形图。
单稳态触发器的输入触发负脉冲信号 由基本RS触发器
端提供；输出负脉冲
则加到计数器的消除端。
静态时，门4应处于截止状态，故电阻R必须小于门的关门电阻
。定时元件RC取值不同，输出脉冲宽度也不同。当触发脉冲宽度小于输出脉冲宽度时，可以省去输入微分电路的
和
。单稳态触发器在电子秒表中的职能是为计数器提供清零信号。
3．时钟发生器
图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
，使在输出端3获得频率为50HZ的矩形信号，当基本RS触发器Q = 1时，门5开启，此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CP。
4．计数及译码显示
二——五——十进制加法计数器74LS196构成电子秒表的计数单元。如图9—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的时钟脉冲进行五分频，在输出端
取得周期为 0.1S的矩形脉冲，作为计数器②的时钟输入计数器②及计数器③接成8421码十进制形式，其输出端与实验台上译码显示单元的相应输入端连接，可显示0.1～0.9秒；1～9.9秒计量。
附：74LS196引脚排列及功能。图3为引脚排列，表1为功能表。
表1
异步清除
为低电平时，可完成清除功能，与时钟脉冲
、
状态无关。清除功能完成后，应置高电平。 计数/置数 控制端
为低电平时，输出端
～
可预置成与数据输入端～
相一致状态，而与、状态无关。预置后置高电平。
图2 图3
计数时，、
置高电平，在
、下降沿作用下进行计数。
① 十进制数（8421码）
② 与连接，计数脉冲由输入。
② 二——五混合进制计数，与
连接，计数脉冲由输入。
③二分频、五分频计数
输入，在得二分频输出；输入，在
～得五分频输出。
参考文献：
[1] 数字集成电路小制作,人民邮电出版社
[2] 电子技术基础--数字部分,高等教育出版社
系统作品图
