數(shù)字邏輯電路設(shè)計課程設(shè)計之?dāng)?shù)字電子鐘

1、課程名稱： 數(shù)字電路邏輯設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計項目：數(shù)字電子鐘學(xué)生姓名：同組人：高爽一 .設(shè)計目的1 .掌握組合邏輯電路、時序邏輯電路及數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、測試方 法；2 .進一步鞏固所學(xué)的理論知識，提高運用所學(xué)知識分析和解決實際問題的能力；3 .提高電路布局、布線及檢查和排除故障的能力；4 .培養(yǎng)書寫綜合實驗報告的能力。2 .設(shè)計要求1 .設(shè)計一個具有時、分、秒顯示的電子鐘（23小時59分59秒）；2 .應(yīng)該具有手動校時校分的功能；3 .應(yīng)該具有整點報時功能：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，并在實驗箱上進行組裝、

2、調(diào)試；5 .畫出框圖和邏輯電路圖，寫出設(shè)計、實驗總結(jié)報告。3 .設(shè)計原理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、計數(shù)器、顯示器和校時電路組成。555集成芯片構(gòu)成的振蕩電路產(chǎn)生的信 號經(jīng)過分頻器作為秒脈沖，秒脈沖送入計數(shù)器，計數(shù)結(jié)果通過“時”、“分”、“秒” 譯碼器顯示時間。b 匚-2-e -d位器個教分計葉十敏 秒計位器位器小散秒計整白報時電路l分版據(jù)晶體振蕩器2 .數(shù)字電子鐘單元電路設(shè)計時鐘脈沖已經(jīng)由實驗箱提供，實驗箱提供的是秒脈沖；顯示電路已經(jīng)由實驗箱提供。計數(shù)器電路a.秒個位計數(shù)器，分個位計數(shù)器，時個位計數(shù)器均是十進制計數(shù)器；

3、b.秒十位計數(shù)器，分十位計數(shù)器均是六進制計數(shù)器；c.時十位計數(shù)器為二進制計數(shù)器因此，選擇74ls90可以實現(xiàn)二-五-十進制異步計數(shù)器芯片實現(xiàn)上述計數(shù)功能時位計數(shù)器分位計數(shù)器秒位計數(shù)器.si.a 1 f后二 m手動校時電路當(dāng)數(shù)字鐘走時出現(xiàn)誤差時，需要校正時間。校時電路實現(xiàn)對“時” “分” “秒”的校準(zhǔn)。在電路中設(shè)有正常計時和校對位置。本實驗實現(xiàn)“時”“分”的校對。對校時的要求是：在小時校正時不影響分和秒的正常計數(shù)； 在分鐘校正時不影響秒和小時的正常計數(shù)5鼻74ls151d=!二，： !?-，- i t r f - f c n. 1手動校時電路圖:74ls151d(3)整點報時電路整點報時功能：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次整點報時電路圖3.器件清單型號及規(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整點報時仿真結(jié)果（蜂鳴器由紅色發(fā)光二級管代替）：0e ：hi -: 木:4；us aw營.- 74ls90o741 s80d -；口-3j- 仙1a- 7yj- : 31p7030vccn- -u 4id

5、cd hex blue u11 oco_hex blue一二 u1uuz .當(dāng)會鱷.- 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)組成框圖按照信號的流向分級安裝，逐級級聯(lián)。這里的每一級是指組成數(shù)字中的各個功能電路。級聯(lián)時如果出現(xiàn)時序配合不同步，或劍鋒脈沖干擾，引起的邏輯混亂，可以 增加多級邏輯門來延時。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 .實驗結(jié)論通過運用數(shù)字集成電路設(shè)計的24小時制的數(shù)字電子時鐘，經(jīng)過試驗，成功實現(xiàn) 了以下基本功能：1 .能準(zhǔn)確計時，以數(shù)字形式顯示時、分、秒的時間；2 .能實現(xiàn)整點報時的功能，并分別在 51秒、53秒、55秒、57秒、59秒實現(xiàn)了蜂鳴 的報時效果；3 .能定時控制，且能進行校正時間（通過開關(guān)調(diào)時、分）。七.實驗心得通過數(shù)字電子鐘的實際設(shè)計，使我更進一步的熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)，掌握了相關(guān)個 芯片的工作原理和其具體的使用方法，也鍛煉了自己獨立思考問題的能力；對于芯片 的使用，我們應(yīng)該在了解它的各項功能的前提條件下，靈活巧妙的運用。在課程設(shè)計的過程中，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。在實際電路搭建的過程中，出現(xiàn)了很多問題，例如，在校正時間過程中，