3数字钟设计报告教程.doc

PAGE  PAGE 15 实 验 报 告 实验课程： 电子线路设计与测试 学生姓名： 杜靖瑄 学 号： 6102213915 专业班级： 通信133班 指导老师： 赵安 实验一、数字钟 目 录 一、绪论 ……………………………………………………………………………3 课程认知 ……………………………………………………………………3 设计任务 ……………………………………………………………………3 功能要求 ……………………………………………………………………3 二．原理设计 ………………………………………………………………………4 1．总体方案 ………………………………………………………………4 2．单元电路设计………………………………???……………………………4 1)震荡、分频电路 …………………………………………………………6 2)时间计数单元 ……………………………………………………………7 3)校时控制电路单元 ………………………………………………………9 4）数码显示电路……………………………………………………………10 5）整点报时电路……………………………………………………………10 3．总体电路……………………………………………………………………10 三．仿真调试 ………………………………………………………………………11 四．总结 ……………………………………………………………………………12 附录 …………………………………………………………………………………13 参考文献 ……………………………………………………………………………15 绪论 1.1 课程认知 数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒，数字显示的计时装置。早已成为人们日常生活中不可少的必需品，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展，数字钟的设计已经是个课程的基础。由电子电路实现一个自动数字钟，完成秒分时自动调节及其相关功能，加强学生手动实践能力成为合适首选的方案之一。 数字钟是现代计时器，也可用作时间控制的时钟源。数字钟由于其具有走时准，显示直观，款式新颖，附加功能多等优点而受到人们的欢迎。设计一个具有整点报时，可对时的数字钟 。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。如闹铃、按时自动打铃、等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 以数字电子为基础，分别对1S时钟信号输出、秒计时显示、分计时显示、小时计时显示、整点报时等进行设计，然后将它们组合，来完成功能。 并通过本次设计加深对数字电子技术的理解以及更熟练使用计数器、触发器和各种逻辑门电路的能力。电路主要使用集成计数器，例如74LS161，译码集成电路，例如74LS48，数码管，分频器电路，及各种门电路和基本的触发器等，方便快捷，很适合在日常生活中使用。 1.2 设计任务 设计一个数字钟，数字钟具有基本记时和校时功能。以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。在电路中，其要用到振荡电路提供的1Hz脉冲信号。在计时出现误差时电路还可以进行校时和校分，为了使电路简单所设计的电路不具备校秒的功能。要用数码管显示时、分、秒，各位均为两位显示。 ? 实验设计目的：掌握各芯片的逻辑功能及使用方法；掌握数字钟的设计方法和计数器相互级联的方法；进一步掌握数字系统的设计和数字系统功能的测试方法；熟悉集成电路的使用方法。 1.3 功能要求 设计一个高精度、高稳定度的时钟信号源。用秒脉冲作信号源，数字钟具有显示时、分、秒的24小时制功能和显示星期的功能。数字钟具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间。计时过程具有整点报时功能。可设定夜间某个时段不报时，上电后从“00：00”开始显示。 电路设计 2.1 设计方案 根据设计要求首先建立了一个多功能 数字钟电路系统的组成框图，框图如图1所示。 由图1可知，电路的工作原理是：振荡器产生的高脉冲信号作为数字钟的振源，再经分频器输出标准秒脉冲。秒计数器计满60后向分计数器个位进位，分计数器计满60后向小时计数器个位进位并且小时计数器按照“24翻1”的规律计数。计数器的输出经译码器送显示器。计时出现误差时电路进行校时、校分、校秒。 时显示