數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)之?dāng)?shù)字電子鐘

1、課程名稱： 數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目：數(shù)字電子鐘學(xué)生姓名：同組人：高爽一 .設(shè)計(jì)目的1 .掌握組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路及數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、測(cè)試方 法；2 .進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力；3 .提高電路布局、布線及檢查和排除故障的能力；4 .培養(yǎng)書寫綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。2 .設(shè)計(jì)要求1 .設(shè)計(jì)一個(gè)具有時(shí)、分、秒顯示的電子鐘（23小時(shí)59分59秒）；2 .應(yīng)該具有手動(dòng)校時(shí)校分的功能；3 .應(yīng)該具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能：從59分51秒起（含59分51秒），每隔2秒發(fā)出一次 蜂鳴，連續(xù)5次；4 .使用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘，并在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行組裝、

2、調(diào)試；5 .畫出框圖和邏輯電路圖，寫出設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告。3 .設(shè)計(jì)原理1 .數(shù)字電子鐘基本原理數(shù)字電子鐘的邏輯框圖如下圖所示。 它由555集成芯片構(gòu)成的振蕩電路、分 頻器、計(jì)數(shù)器、顯示器和校時(shí)電路組成。555集成芯片構(gòu)成的振蕩電路產(chǎn)生的信 號(hào)經(jīng)過分頻器作為秒脈沖，秒脈沖送入計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)結(jié)果通過“時(shí)”、“分”、“秒” 譯碼器顯示時(shí)間。b 匚-2-e -d位器個(gè)教分計(jì)葉十敏 秒計(jì)位器位器小散秒計(jì)整白報(bào)時(shí)電路l分版據(jù)晶體振蕩器2 .數(shù)字電子鐘單元電路設(shè)計(jì)時(shí)鐘脈沖已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)箱提供，實(shí)驗(yàn)箱提供的是秒脈沖；顯示電路已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)箱提供。計(jì)數(shù)器電路a.秒個(gè)位計(jì)數(shù)器，分個(gè)位計(jì)數(shù)器，時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器均是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器；

3、b.秒十位計(jì)數(shù)器，分十位計(jì)數(shù)器均是六進(jìn)制計(jì)數(shù)器；c.時(shí)十位計(jì)數(shù)器為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器因此，選擇74ls90可以實(shí)現(xiàn)二-五-十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器芯片實(shí)現(xiàn)上述計(jì)數(shù)功能時(shí)位計(jì)數(shù)器分位計(jì)數(shù)器秒位計(jì)數(shù)器.si.a 1 f后二 m手動(dòng)校時(shí)電路當(dāng)數(shù)字鐘走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，需要校正時(shí)間。校時(shí)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)“時(shí)” “分” “秒”的校準(zhǔn)。在電路中設(shè)有正常計(jì)時(shí)和校對(duì)位置。本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)“時(shí)”“分”的校對(duì)。對(duì)校時(shí)的要求是：在小時(shí)校正時(shí)不影響分和秒的正常計(jì)數(shù)； 在分鐘校正時(shí)不影響秒和小時(shí)的正常計(jì)數(shù)5鼻74ls151d=!二，： !?-，- i t r f - f c n. 1手動(dòng)校時(shí)電路圖:74ls151d(3)整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能：即

4、從59分51秒起(含59分51秒)，每隔2秒發(fā)出一次蜂鳴, 連續(xù)5次整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路圖3.器件清單型號(hào)及規(guī)格數(shù)量中規(guī)模集成芯片74ls906中規(guī)模集成芯片74ls083導(dǎo)線四.eda仿真模擬數(shù)字電子鐘仿真電路圖:上苣l1llh-i士 r y q* y l.q 4 彳 _a tb 2 :露 二 -h b11mlsmq- m- -a v- b a y t4.4 事；m -illi|_1_|土盤盤工工a整點(diǎn)報(bào)時(shí)仿真結(jié)果（蜂鳴器由紅色發(fā)光二級(jí)管代替）：0e ：hi -: 木:4；us aw營(yíng).- 74ls90o741 s80d -；口-3j- 仙1a- 7yj- : 31p7030vccn- -u 4id

5、cd hex blue u11 oco_hex blue一二 u1uuz .當(dāng)會(huì)鱷.- 7 s90 一dcd hex blue： - - * -：ln -bi(* n： , , ” , , , i , , , ,gcojhexblue u9ue 一33glm74lsw741 smd5 嚅%:3*u 淳1:.，麗1l5.-_r一匚二匚1r.-lr-2k-m2r-k*”&1tm-il:t &mtbm”1it59分53秒dcd hex blue- - u9- -一二3柱?|狂 sliti g:s:g: ml-1 7 1 sb a t7udcd hex blue - (4l515w以 3u-4tmui

6、rumil.s.m聲高:二;hl515tll爵kw 一贏59分55秒一7 m上上l二mbvcc u175 v z+?*翌器74ls151o59分55秒-.r斗 e也破”科皿門 kalb行心nmemt 5附口nwflmn 軌*訣私74i s151059分57秒a v* b a y 笈t4 -1 a 1j11-w1t4h1-eu15g ft a vfl- 4 09 1 3 - ju1b-1t-出之ml 前。0cr：jledl；74l&151o59分57秒5皿黑器都111方言止短 一二匚二 lusah59分59秒5vfw-u,h3-a.rla:fs:穿 i一 一匚二 lswn4- di - j 3

7、-a74ls151b-xwx厘*克2田59分59秒5 .數(shù)字電子鐘的組裝與調(diào)試由圖中所示的數(shù)字中系統(tǒng)組成框圖按照信號(hào)的流向分級(jí)安裝，逐級(jí)級(jí)聯(lián)。這里的每一級(jí)是指組成數(shù)字中的各個(gè)功能電路。級(jí)聯(lián)時(shí)如果出現(xiàn)時(shí)序配合不同步，或劍鋒脈沖干擾，引起的邏輯混亂，可以 增加多級(jí)邏輯門來延時(shí)。如果顯示字符變化很快，模糊不清，可能是由于電源電 流的跳變引起的，可在集成電路器件的電源端 vcc加退藕濾波電容。通常用幾十 微法的大電容與0.01 pf的小電容相并聯(lián)。6 .實(shí)驗(yàn)結(jié)論通過運(yùn)用數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的24小時(shí)制的數(shù)字電子時(shí)鐘，經(jīng)過試驗(yàn)，成功實(shí)現(xiàn) 了以下基本功能：1 .能準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以數(shù)字形式顯示時(shí)、分、秒的時(shí)間；2 .能實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)的功能，并分別在 51秒、53秒、55秒、57秒、59秒實(shí)現(xiàn)了蜂鳴 的報(bào)時(shí)效果；3 .能定時(shí)控制，且能進(jìn)行校正時(shí)間（通過開關(guān)調(diào)時(shí)、分）。七.實(shí)驗(yàn)心得通過數(shù)字電子鐘的實(shí)際設(shè)計(jì)，使我更進(jìn)一步的熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)，掌握了相關(guān)個(gè) 芯片的工作原理和其具體的使用方法，也鍛煉了自己獨(dú)立思考問題的能力；對(duì)于芯片 的使用，我們應(yīng)該在了解它的各項(xiàng)功能的前提條件下，靈活巧妙的運(yùn)用。在課程設(shè)計(jì)的過程中，我們應(yīng)該帶著不僅要知其然，而且要知道其所以然的態(tài)度對(duì)待任何事物，也要有鉆研的信念和執(zhí)著追求的意志力。在實(shí)際電路搭建的過程中，出現(xiàn)了很多問題，例如，在校正時(shí)間過程中，