数字显示循环00~22,显示原件用七段数码管。系统上电后处于静止状态,知道启动键A按下,开始计数,再按A不影响电路;出发按键B按下,可改变三个档位、可暂停、可运行,并用一个数码管显示档位;触发键C按下清零。
可以使用分频器、BCD计数器、七段数码管等逻辑门电路组成。下面是一种可能的电路设计方案:
分频器部分:使用74HC4040二进制计数器芯片构成一个16位二进制计数器,将它的Q14和Q15两个输出引脚连接到一个与门上。该与门的输出作为每个时钟周期中的清零信号,通过一个反相器将信号反转后输入74HC161 BCD计数器芯片的CLR和ENABLE两个引脚,以确保在每个计数周期开始时清零。
BCD计数器部分:使用四个74HC161 BCD计数器芯片构成一个BCD计数器,并将其输出与七段数码管编码器(如CD4511)的输入相连,以便正确显示当前数字。由于要循环显示“00”至“22”,因此需要在计数器达到22时自动清零。当BCD计数器的输出达到10时,它会产生一个输出脉冲信号,这个信号可以通过一个三输入与门来检测。当与门的所有输入都为高时,说明计数器已达到22,此时应该将反相器的输出反转,从而将清零信号传递到BCD计数器的CLR和ENABLE引脚。
启动按键部分:使用一个单稳态触发器和一个与门来实现启动按键的功能。当按下启动按键A时,单稳态触发器会将其Q输出置为高电平,并在一段时间后自动恢复到低电平。该输出与与门上的一个输入相连,另一个与门输入则来自外部时钟源。因此,在单稳态触发器的时间常数内,与门不断地接收来自时钟源的脉冲信号,并继续计数。
暂停按键部分:使用一个开关和一个单稳态触发器来实现暂停/继续计数的功能。当按下暂停按键B时,开关会断开连接,并将单稳态触发器的CLK输入置为低电平,从而暂停计数。当再次按下暂停按键B时,开关会闭合连接,并将单稳态触发器的CLK输入置为高电平,从而继续计数。
档位调节部分:使用三个开关构成一个三位拨动开关,可以用来调节计数速度。每当开关状态改变时,应该将档位显示在一个数码管上。可以使用74HC148优先编码器芯片来将三个二进制输入转换为一位BCD输出,并将其连接到七段数码管显示电路中。