数字式秒表设计：基于74LS160与555定时器

"沈阳工业大学信息与工程学院通信工程系的学生进行了一次CAD课程设计，主题为数字式秒表。设计目标是创建一个最大计时99分59.99秒，分辨率为0.01秒的秒表，具备清零、启动、暂停和继续计时的功能。设计中采用了六片74LS160集成电路构建两个100进制和一个60进制计数器，以及555定时器与多谐振荡器产生的100Hz信号作为计数基础。设计思路涉及控制电路和石英晶体振荡器确保时间信号的精确稳定。" 本文主要讨论的是数字秒表的课程设计，这是在沈阳工业大学信息与工程学院通信工程专业的一次CAD电子线路课程设计项目。设计的数字秒表是一款常见的计时设备，因其经济实惠、准确计时、操作简单和多功能性而在体育竞赛中广泛应用。设计要求秒表的最大计时时间为99分钟59.99秒，即具有0.01秒的分辨率，同时具备清零、启动、暂停和继续计时的操作功能。 在设计中，学生采用六片74LS160集成电路，这些芯片被用作两个100进制计数器和一个60进制计数器，以实现秒表的计数功能。计时的基础是通过555定时器配合电阻和电容构成的多谐振荡器，或者是石英晶体多谐振荡器，产生100Hz的时基信号，这个频率对应于每秒钟的100次脉冲，从而满足秒表0.01秒的分辨率要求。 设计还包括一个控制电路，这个电路负责执行清零、启动、暂停和继续计时的操作。为了保证时间信号的准确性和稳定性，通常会采用石英晶体振荡器，因为它的频率稳定性能出色。数字秒表的结构大致分为以下几个部分：秒脉冲发生器（由555定时器和分频器组成）、防抖开关、秒表控制开关、100进制秒和分计数器、60进制秒计数器，以及译码显示部分，用于将计数值转化为可读的数字显示。 555定时器是一个多功能的集成定时电路，它的工作原理基于内部比较器和分压网络，可以配置为振荡器、定时器或阈值开关等多种模式。在这个设计中，555定时器被用作振荡器，生成稳定的100Hz信号，为秒表提供计数脉冲。 这次课程设计涵盖了数字电子技术中的计数器原理、定时器的应用、信号发生与处理以及电路设计等多个重要知识点，旨在让学生通过实践掌握数字系统的设计和实现。通过这样的项目，学生不仅可以深化对数字电路的理解，还能提高实际操作和问题解决的能力。