我們要實現“分分：秒秒”顯示的電子秒表，需要設計計數頻率為1Hz 的
計數器。因為“分分：秒秒”的結構對應有4個十進制數字（個位的秒，十位的
秒，個位的分，十位的分），如果采用統壹計數再分別求出“分分：秒秒” 對應
的4個十進制數字進行譯碼顯示，則求解對應的4個十進制數字的過程難於用硬
件實現。在此，我們將每個顯示的值分別進行計數，即分別針對個位的秒、十位
的秒、個位的分、十位的分設計對應的計數器，其中個位的秒計數頻率為1Hz，
其從0到9計數，當從9回到0時，向前進壹位，使得十位的秒進行計數加1。
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十位的秒從0到5計數，當從5回到0時，向前進壹位，使得個位的分進行計數
加1。個位的分從0到9計數，當從9回到0 時，向前進壹位，使得十位的分進
行計數加1。十位的分則從0 到5計數，計數到5時，又回到0。
2. 掃描顯示技術
因為4位數碼管的段控制輸入是復用的，要分別顯示不同的計數數值，需要
使用動態掃描顯示技術，其電路結構如圖61 所示。首先，以掃描顯示的頻率進
行2比特寬的模4計數，然後由其值從4個數碼管的待顯示值輸入中選擇對應的
壹個經譯碼後連接到公***的段控制輸入端，同時將計數值經2到4譯碼後輸出到
對應數碼管位的公***端，點亮對應的數碼管。雖然各數碼管位是輪流顯示，每個
數碼管位上的數字是斷續的顯示，只要掃描的頻率夠快，由於人眼的視覺殘余效
應，就可以看到各數碼管位上穩定的數字顯示值。這和我們使用的電視、顯示器
的顯示原理是壹樣的。參考液晶顯示器的刷新頻率，經驗證，在每秒鐘掃描60
幀的時候，各數碼管位上即能得到穩定的數字顯示，此時，對應計數時鐘的等效
頻率為240Hz。我們可以參考實驗四的圖47，再做壹個等效分頻計數器，通過
產生的後級時鐘使能信號將20MHz的時鐘等效分頻到240Hz。
圖 61 掃描顯示電路結構
3. 冒號點的處理
數碼管中間的時間分隔冒號點（對應為左邊第2個數碼管位的DP點）每秒
鐘閃爍壹次，其頻率為1Hz，只需要輸出1Hz，占空比為50%的周期信號即可。
其他數碼管位的點號不需要顯示，對應的DP 點輸出低電平無效信號即可。這4
個信號 所示的顯示切換計數值進行4 選1 選擇後接到數碼管上公***的
DP控制端。
在實驗四中，我們為了得到1Hz的主功能計數頻率，前面利用precnt
進行了等效分頻計數，其壹個完整的計數周期即為1s，對應產生的使能信號en
頻率即為1Hz，但我們在此不能直接使用en 的信號，因為其占空比只有
1/20000000，肉眼無法看到其閃爍的效果。為得到占空比為50%的1Hz信號，我
們可以通過對precnt 的計數值進行比較得出，只需要在precnt 計數周期內壹半的
時間輸出1，壹半的時間輸出0 即可，例如，當precnt>25'd9999999 時輸出0，
否則輸出1，此時即可得到占空比為50%的1Hz信號。
4. 總體設計
總體設計只需要將時鐘電路、復位電路、按鍵電路、數碼管電路等組合起來，
綜合使用時鐘使能的同步設計技術、按鍵處理技術、掃描顯示技術、“分分：秒
秒”計數器設計技術及冒號點的處理技術即可。