基于-Multisim的数字电子时钟设计报告.docVIP

贵州大学大数据与信息工程学院 基于Multisim的数字电子时钟设计报告 学 院：大数据与信息工程学院 专 业：电子科学与技术 班 级：151 学 号：1500890151 学生姓名：宋磊 指导教师：郭祥 2017年 7月 20日 目录 设计目的与要求·····················1 1.1设计目的························1 1.2设计要求························1 基本元器件的选择与原理·················1 2.1 555定时器·······················1 2.2 74LS390D计数器·····················2 2.2.1 分、秒位实现六十进制····················3 2.2.2 小时位实现二十四进制····················3 2.2.3 星期位实现七进制······················4 2.3 显示器·························5 2.4 其他元器件·······················6 虚拟实验平台与仿真···················6 3.1 手动校准功能的实现···················6 3.2 整点报时功能的实现···················6 3.3 设计从设计从220V交流～6V直流·············7 3.4 数字电子时钟功能的实现·················7 附录 设计总结与心得体会···················9 设计目的与要求 1.1设计目的 用中、小规模集成电路设计日、时、分、秒的电子钟。 1.2设计要求 用555定时器产生1Hz秒信号； 秒、分为00～59六十进制； 时为00～23二十四进制； 星期为1～7七进制； 日、时、分可手动校准； 具有整点报时功能； 设计从220V交流～6V直流。 基本元器件的选择与原理 2.1 555定时器 单稳态触发器和施密特触发器主要用于脉冲的整形，多谐振荡器则用于产生脉冲信号。而利用555集成定时器，可以方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器，并且带负载能力较强。 此次数字电子钟的计数脉冲则由多谐振荡器提供。脉冲频率取决于555定时器电路。 在Multisim13下构建多谐振荡器，如图2.1： 图2.1 振荡频率： f=1.43/[(R9+2R10)C1] 振荡周期： T=1/f 2.2 74LS390D计数器 计数器——用于统计输入脉冲CP个数的电路。 本次设计统一采用74LS390D计数芯片，74LS390D是一种双四位十进制计数器。其功能表如表2.1所示。 表2.1 BCD计数顺序 计数 输出 QD QC QB QA 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 表2.1（续） BCD计数顺序 计数 输出 QD QC QB QA 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 1 0 1 （1=高电平，0=低电平） 注：对于BCD（十进制）计数，输出QA连到输入B计数。 2.2.1 分、秒位实现六十进制 电子钟的分、秒位是六十进制，在Multisim13中电路设计如图2.2： ? 图2.2 2.2.2 小时位实现二十四进制 电子钟的小时位是二十四进制，在Multisim13中电路设计如图2.3： 图2.3 2.2.3 星期位实现七进制 电子钟的星期位是七进制，在Multisim13中电路设计如图2.4： 图2.4 2.3 显示器 数码管，颜色自选，如图2.5所示。 图2.5 2.4 其他元器件 还需电源、电阻、开关、二极管若干。 虚拟实验平台与仿真 Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。本次设计实验采用Multisim13版本。 3.1 手动校准功能的实现 通过与、或门和单刀双掷开关实现校准功能，能分别对星期位、小时位、分钟位进行校对。具体电路设计图如图3.1所示。 图3.1