一、實(shí)驗(yàn)任務(wù)及要求

1. 設(shè)計(jì)要求

????????籃球比賽中，進(jìn)攻一方取得球權(quán)后雙方開(kāi)始比賽，若24秒到，該進(jìn)攻一方仍然沒(méi)有投球時(shí)，需要交換發(fā)球權(quán)。本實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)24秒違例計(jì)時(shí)器（倒計(jì)時(shí)方式），當(dāng)計(jì)時(shí)24秒時(shí)間到，用一個(gè)紅色指示燈亮表示，指示燈持續(xù)點(diǎn)亮5秒。

????????要求電路設(shè)置一個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)該開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，數(shù)碼管顯示24秒，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，電路開(kāi)始運(yùn)行，期間斷開(kāi)該開(kāi)關(guān)，數(shù)碼管又重新顯示24秒。?

二、思考題

1. 設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題？是如何解決的？

2. 通過(guò)此次時(shí)序邏輯電路實(shí)驗(yàn)，總結(jié)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方法。

三、籃球比賽24秒倒計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)電路仿真如下?

（1）此次實(shí)驗(yàn)主要用到的芯片有74192N計(jì)數(shù)器和JK觸發(fā)器。

（2）24秒計(jì)數(shù)（綠色）是用到74192的down端，當(dāng)個(gè)位借位信號(hào)BO來(lái)臨的時(shí)候，十位會(huì)相當(dāng)于一個(gè)脈沖輸入down端，即十位減1（20->19）。另外當(dāng)24秒計(jì)數(shù)結(jié)束后，24秒的時(shí)鐘（接在JK觸發(fā)器輸出端）也就被停了，故顯示00。

（3）十位借位端BO跟開(kāi)關(guān)(空格)與是為了實(shí)現(xiàn)當(dāng)該開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，數(shù)碼管顯示24秒，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，電路開(kāi)始運(yùn)行，期間斷開(kāi)該開(kāi)關(guān)，數(shù)碼管又重新顯示24秒。

（4）5秒計(jì)數(shù)器，當(dāng)24計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)，十位借位信號(hào)BO作為JK觸發(fā)器（開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)出態(tài)已置1）的時(shí)鐘信號(hào)，利用了輸出Q端跟普通的時(shí)鐘信號(hào)與產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)送到右邊的5秒計(jì)數(shù)器up端，同時(shí)十位借位信號(hào)BO也傳到右邊的5秒計(jì)數(shù)器異步清零端。

（5）紅燈，當(dāng)下端的JK觸發(fā)器Q端信號(hào)來(lái)臨時(shí)，跟5秒計(jì)數(shù)器的0101信號(hào)或作為上面JK觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)，同樣這個(gè)JK觸發(fā)器也是開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)出態(tài)已置1，但此時(shí)紅燈接到Q ‘ 端。

（6）這樣操作后，當(dāng)24秒計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)，信號(hào)傳到下面的JK觸發(fā)器使其為0,上面JK觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，紅燈亮起。同時(shí)右邊5秒計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作，當(dāng)右端計(jì)數(shù)到5秒時(shí)，上面JK觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，紅燈熄滅，5秒計(jì)數(shù)器的脈沖時(shí)鐘接在JK觸發(fā)器輸出非端）也被停了。故功能全部實(shí)現(xiàn)。

總結(jié)

????????由于仿真器材完善，所以此次兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)均無(wú)懸空的無(wú)用輸入端，基本上都是現(xiàn)有芯片和門電路構(gòu)成。

????????1.要達(dá)到只來(lái)一個(gè)脈沖后才開(kāi)始工作的要求，可以使其跟正常的時(shí)鐘信號(hào)與運(yùn)算作為下一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，即此實(shí)驗(yàn)的5秒計(jì)數(shù)器原理。 ?

????????2.或門可實(shí)現(xiàn)來(lái)兩個(gè)信號(hào)，只要一個(gè)信號(hào)來(lái)臨時(shí)，JK觸發(fā)器就翻轉(zhuǎn)

????????3.計(jì)數(shù)器可以用普通的脈沖時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以用借位信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)。

Multisim仿真文件（僅供學(xué)習(xí)參考）：

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