數(shù)電課程設(shè)計

1、數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 1 1 1電子技術(shù)電子技術(shù)數(shù)字電路部分?jǐn)?shù)字電路部分課程設(shè)計課程設(shè)計 數(shù)數(shù) 字字 電電 子子 鐘鐘數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 2 2 2數(shù)字電路設(shè)計課題數(shù)字電路設(shè)計課題數(shù)字電子鐘數(shù)字電子鐘1 1、數(shù)字電子鐘的基本原理：、數(shù)字電子鐘的基本原理： 數(shù)字電子鐘一般由振蕩器、分頻器、譯數(shù)字電子鐘一般由振蕩器、分頻器、譯碼器、顯示器等幾部分組成。這些電路都是數(shù)碼器、顯示器等幾部分組成。這些電路都是數(shù)字電路中應(yīng)用最廣的基本電路字電路中應(yīng)用最廣的基本電路 。數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 3 3 3譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼

2、器譯碼器譯碼器計數(shù)器計數(shù)器( (時十位時十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (時個位時個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分十位分十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分個位分個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒十位秒十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒個位秒個位) ) 校時控制校時控制振蕩器振蕩器分頻器分頻器 振蕩器產(chǎn)生的時標(biāo)信號送到分頻器，分頻器振蕩器產(chǎn)生的時標(biāo)信號送到分頻器，分頻器將時標(biāo)信號分頻成每秒一次的方波作為將時標(biāo)信號分頻成每秒一次的方波作為秒信號秒信號。 數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 4 4 4 秒信號送入計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)，并把累計的秒信號送入計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)，并把累計的結(jié)果以結(jié)果以“時時”、“分分”、“秒秒”的數(shù)

3、字顯示出的數(shù)字顯示出來。來。 譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器計數(shù)器計數(shù)器( (時十位時十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (時個位時個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分十位分十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分個位分個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒十位秒十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒個位秒個位) ) 校時控制校時控制振蕩器振蕩器分頻器分頻器數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 5 5 5 “秒秒”的顯示電路由兩級計數(shù)器和譯碼器的顯示電路由兩級計數(shù)器和譯碼器組成的六十進(jìn)制計數(shù)電路實現(xiàn)。組成的六十進(jìn)制計數(shù)電路實現(xiàn)。 “ “分分”的顯示電路與的顯示電路與“秒秒”的相同。的相同。譯碼

4、器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器計數(shù)器計數(shù)器( (時十位時十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (時個位時個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分十位分十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分個位分個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒十位秒十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒個位秒個位) ) 校時控制校時控制振蕩器振蕩器分頻器分頻器數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 6 6 6 “時時”的顯示電路由兩級計數(shù)器和譯碼器的顯示電路由兩級計數(shù)器和譯碼器組成的二十四進(jìn)制計數(shù)電路實現(xiàn)。所有計時結(jié)組成的二十四進(jìn)制計數(shù)電路實現(xiàn)。所有計時結(jié)果由六位數(shù)碼管顯示器顯示。果由六位數(shù)碼管顯示器顯示。譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器

5、譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器計數(shù)器計數(shù)器( (時十位時十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (時個位時個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分十位分十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分個位分個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒十位秒十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒個位秒個位) ) 校時控制校時控制振蕩器振蕩器分頻器分頻器數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 7 7 7（1）脈沖產(chǎn)生電路）脈沖產(chǎn)生電路 秒脈沖產(chǎn)生電路由振蕩器和分頻器構(gòu)成。秒脈沖產(chǎn)生電路由振蕩器和分頻器構(gòu)成。振蕩器由門振蕩器由門電路構(gòu)成的對稱式多諧振蕩器、環(huán)形振蕩器以及由施密特電路構(gòu)成的對稱式多諧振蕩器、環(huán)形振蕩器以及由施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩

6、器、石英晶體振蕩器等多種類型。觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器、石英晶體振蕩器等多種類型。 秒脈沖秒脈沖譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器計數(shù)器計數(shù)器( (時十位時十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (時個位時個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分十位分十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分個位分個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒十位秒十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒個位秒個位) ) 校時控制校時控制振蕩器振蕩器分頻器分頻器數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 8 8 8秒秒脈沖脈沖數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 9 9 9 數(shù)字電子鐘數(shù)字電子鐘應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)的時間源應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)的時間源，它所產(chǎn)，

7、它所產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的生頻率穩(wěn)定的1Hz脈沖信號，稱為秒脈沖。脈沖信號，稱為秒脈沖。秒脈沖秒脈沖譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器計數(shù)器計數(shù)器( (時十位時十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (時個位時個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分十位分十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分個位分個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒十位秒十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒個位秒個位) ) 校時控制校時控制振蕩器振蕩器分頻器分頻器數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 101010 常用振蕩器為石英晶體振蕩器，它的諧振頻率為常用振蕩器為石英晶體振蕩器，它的諧振頻率為32768Hz（或（或1MHZ），經(jīng)過），

8、經(jīng)過15級二分頻電路，便可得級二分頻電路，便可得到頻率為到頻率為1Hz的秒脈沖信號。的秒脈沖信號。在實驗室中常采用實驗儀在實驗室中常采用實驗儀上的連續(xù)脈沖來代替秒脈沖信號上的連續(xù)脈沖來代替秒脈沖信號。秒脈沖秒脈沖譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器計數(shù)器計數(shù)器( (時十位時十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (時個位時個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分十位分十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分個位分個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒十位秒十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒個位秒個位) ) 校時控制校時控制振蕩器振蕩器分頻器分頻器數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 111111CLK計

9、數(shù)輸入計數(shù)輸入Q0Q1Q2Q3EPCP74160ETRDLDCD0D1D2D31進(jìn)位輸出進(jìn)位輸出1Q0Q1Q2Q3EPCP74160ETRDLDCD0D1D2D3110分頻分頻100分頻分頻分頻器（分頻器（1）1000000HZ/10 100000HZ/10 10000/HZ10 1000HZ/10 100HZ/10 10HZ/10 1HZ 數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 121212CLK計數(shù)輸入計數(shù)輸入Q0Q1Q2Q3EPCP74161ETRDLDCD0D1D2D31進(jìn)位輸出進(jìn)位輸出1Q0Q1Q2Q3EPCP74161ETRDLDCD0D1D2D3116分頻分頻256分頻分頻分頻器（

10、分頻器（2）32768HZ/16 2048HZ/16 128HZ/16 8HZ/8 1HZ 電路中通常選用一片電路中通常選用一片CC4060和一片和一片74LS74組成一個組成一個15級二分頻電路，見書中級二分頻電路，見書中P115秒脈沖秒脈沖產(chǎn)生電路。產(chǎn)生電路。數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 131313 （2）計數(shù)器）計數(shù)器 來自分頻器的秒信號經(jīng)過六十進(jìn)制計數(shù)器，來自分頻器的秒信號經(jīng)過六十進(jìn)制計數(shù)器，分別得到分別得到“秒秒”個位、十位，個位、十位，“分分”個位、十個位、十位以及位以及“時時”個位、十位的計時。個位、十位的計時。秒脈沖秒脈沖譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼

11、器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器計數(shù)器計數(shù)器( (時十位時十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (時個位時個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分十位分十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分個位分個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒十位秒十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒個位秒個位) ) 校時控制校時控制振蕩器振蕩器分頻器分頻器數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 141414 “秒秒”、“分分”計數(shù)器為六十進(jìn)制計數(shù)器，計數(shù)器為六十進(jìn)制計數(shù)器，小時為二十四進(jìn)制計數(shù)器。小時為二十四進(jìn)制計數(shù)器。這兩種計數(shù)器這兩種計數(shù)器，可，可由由74160組成組成。這部分電路需要自己設(shè)計完成。這部分電路需要自己設(shè)計完成。秒脈沖秒脈沖譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯

12、碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器計數(shù)器計數(shù)器( (時十位時十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (時個位時個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分十位分十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分個位分個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒十位秒十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒個位秒個位) ) 校時控制校時控制振蕩器振蕩器分頻器分頻器數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 151515【例】用【例】用7416074160實現(xiàn)實現(xiàn)6060進(jìn)制計數(shù)器。進(jìn)制計數(shù)器。M=60，在，在SM=S60=0110 0000處反饋清零。處反饋清零。Q0Q1Q2Q3EPCP74160ETRDLDCD0D1D2D3Q0Q1Q2Q3EPCP74160

13、ETRDLDCD0D1D2D3CP計數(shù)輸入計數(shù)輸入111進(jìn)位輸出至分電路進(jìn)位輸出至分電路個位個位十位十位數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 161616 （3 3）譯碼顯示電路）譯碼顯示電路譯碼電路可選用譯碼電路可選用74487448直接驅(qū)動共陰極的半導(dǎo)直接驅(qū)動共陰極的半導(dǎo)體數(shù)碼管體數(shù)碼管. .直接采用試驗儀上的譯碼顯示電路。直接采用試驗儀上的譯碼顯示電路。秒脈沖秒脈沖譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器計數(shù)器計數(shù)器( (時十位時十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (時個位時個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分十位分十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分個位分個位) )計數(shù)器計數(shù)

14、器( (秒十位秒十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒個位秒個位) ) 校時控制校時控制振蕩器振蕩器分頻器分頻器數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 171717個位個位十位十位數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 181818 （4）校時電路）校時電路 校時電路的作用是當(dāng)計時器剛接通電源或走時出校時電路的作用是當(dāng)計時器剛接通電源或走時出現(xiàn)誤差時，進(jìn)行時間的校準(zhǔn)的電路。實驗室中常采用現(xiàn)誤差時，進(jìn)行時間的校準(zhǔn)的電路。實驗室中常采用實驗儀上的單次脈沖作為校準(zhǔn)脈沖。實驗儀上的單次脈沖作為校準(zhǔn)脈沖。秒脈沖秒脈沖譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器計數(shù)器計數(shù)器( (時十位時十

15、位) )計數(shù)器計數(shù)器( (時個位時個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分十位分十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分個位分個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒十位秒十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒個位秒個位) ) 校時控制校時控制振蕩器振蕩器分頻器分頻器數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 191919譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器計數(shù)器計數(shù)器( (時十位時十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (時個位時個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分十位分十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (分個位分個位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒十位秒十位) )計數(shù)器計數(shù)器( (秒個位秒個位) ) 校時控制校時控制振蕩器振蕩器分

16、頻器分頻器 由于由于CLK連續(xù)脈沖只能送給秒個位的連續(xù)脈沖只能送給秒個位的CLK端，且端，且在校準(zhǔn)時，僅需校準(zhǔn)脈沖，而秒脈沖無效，在校準(zhǔn)時，僅需校準(zhǔn)脈沖，而秒脈沖無效，故故需用門需用門電路設(shè)計一個校準(zhǔn)電路實現(xiàn)對時、分、秒的校準(zhǔn)功能電路設(shè)計一個校準(zhǔn)電路實現(xiàn)對時、分、秒的校準(zhǔn)功能。秒脈沖秒脈沖數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 202020 ) ) ()( ) ) (ACLKACLKACLKACLKCLKACLKACLKCLK校校秒秒校校秒秒校校秒秒成）成）（如果必須用與非門完（如果必須用與非門完 校時控制電路校時控制電路 數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 212121 ) ) ()( )

17、) (ACLKACLKACLKACLKCLKACLKACLKCLK校校秒秒校校秒秒校校秒秒成）成）（如果必須用與非門完（如果必須用與非門完 數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 222222校時校時S接接A否則斷開否則斷開數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 232323分校分校時校時校秒校秒校秒脈沖秒脈沖秒計數(shù)秒計數(shù)秒進(jìn)秒進(jìn)分進(jìn)分進(jìn)分計數(shù)分計數(shù)時計數(shù)時計數(shù)P116D8D1D2D3D4D5D6D7校時控制電路校時控制電路數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 242424分校分校時校時校秒校秒校秒脈沖秒脈沖秒計數(shù)秒計數(shù)秒進(jìn)秒進(jìn)分進(jìn)分進(jìn)分計數(shù)分計數(shù)時計數(shù)時計數(shù)D8D1D2D3D4D5D6D7 1.

18、電路由三級門電路和三個開關(guān)組成，分別用以電路由三級門電路和三個開關(guān)組成，分別用以實現(xiàn)對實現(xiàn)對“時時”“”“分分”“”“秒秒”的校準(zhǔn)。的校準(zhǔn)。數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 252525分校分校時校時校秒校秒校秒脈沖秒脈沖秒計數(shù)秒計數(shù)秒進(jìn)秒進(jìn)分進(jìn)分進(jìn)分計數(shù)分計數(shù)時計數(shù)時計數(shù)D8D1D2D3D4D5D6D7 2.當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合，閉合，S3接接D3門的輸入端時，計數(shù)門的輸入端時，計數(shù)器進(jìn)行正常計時。器進(jìn)行正常計時。數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 262626分校分校時校時校秒校秒校秒脈沖秒脈沖秒計數(shù)秒計數(shù)秒進(jìn)秒進(jìn)分進(jìn)分進(jìn)分計數(shù)分計數(shù)時計數(shù)時計數(shù)D8D1D2D3D4D5D6D7

19、 3.時校準(zhǔn)：當(dāng)開關(guān)時校準(zhǔn)：當(dāng)開關(guān)S1打開、打開、S2閉合，閉合，S3接接D3門的輸門的輸入端時，計數(shù)器進(jìn)行時校準(zhǔn)，校準(zhǔn)好將入端時，計數(shù)器進(jìn)行時校準(zhǔn)，校準(zhǔn)好將S1重新閉合。重新閉合。數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 272727分校分校時校時校秒校秒校秒脈沖秒脈沖秒計數(shù)秒計數(shù)秒進(jìn)秒進(jìn)分進(jìn)分進(jìn)分計數(shù)分計數(shù)時計數(shù)時計數(shù)D8D1D2D3D4D5D6D7 4.分校準(zhǔn)：當(dāng)開關(guān)分校準(zhǔn)：當(dāng)開關(guān)S1閉合、閉合、S2打開，打開，S3接接D3門的輸門的輸入端時，計數(shù)器進(jìn)行分校準(zhǔn)，校準(zhǔn)好將入端時，計數(shù)器進(jìn)行分校準(zhǔn)，校準(zhǔn)好將S2重新閉合。重新閉合。數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 282828分校分校時校時校

20、秒校秒校秒脈沖秒脈沖秒計數(shù)秒計數(shù)秒進(jìn)秒進(jìn)分進(jìn)分進(jìn)分計數(shù)分計數(shù)時計數(shù)時計數(shù)D8D1D2D3D4D5D6D7 5.秒校準(zhǔn)：當(dāng)開關(guān)秒校準(zhǔn)：當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合，閉合，S3接接D4門的輸入端門的輸入端時，計數(shù)器進(jìn)行秒校準(zhǔn)，校準(zhǔn)好將時，計數(shù)器進(jìn)行秒校準(zhǔn)，校準(zhǔn)好將S3重新接重新接D3門的輸門的輸入端。校準(zhǔn)完成入端。校準(zhǔn)完成 后計數(shù)器按標(biāo)準(zhǔn)時間進(jìn)行計時。后計數(shù)器按標(biāo)準(zhǔn)時間進(jìn)行計時。數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 292929課程設(shè)計說明書的格式：課程設(shè)計說明書的格式： 封頁封頁（課程名稱、設(shè)計題目、專業(yè)班級、（課程名稱、設(shè)計題目、專業(yè)班級、 學(xué)生姓名、指導(dǎo)教師）學(xué)生姓名、指導(dǎo)教師） 目錄目錄:設(shè)計要求

21、設(shè)計要求 (用戶提出要求包括：如何顯用戶提出要求包括：如何顯示、顯示幾位、如何校時等。示、顯示幾位、如何校時等。) 介紹優(yōu)點、特點、介紹優(yōu)點、特點、主要技術(shù)參數(shù)、（電源電壓、主要技術(shù)參數(shù)、（電源電壓、誤差）、誤差）、元件明元件明細(xì)表、（芯片參數(shù)細(xì)表、（芯片參數(shù).型號型號.個數(shù)個數(shù).電阻電阻.電容等）、電容等）、設(shè)設(shè)計原理、計原理、工作原理及元件選擇的過程、工作原理及元件選擇的過程、實驗器實驗器材、材、調(diào)試過程、調(diào)試過程、收獲與體會。收獲與體會。封頁和所需要的紙需統(tǒng)一封頁和所需要的紙需統(tǒng)一A4紙。紙。畫出整體的連接圖畫出整體的連接圖(不允許打印不允許打?。?shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計數(shù)電課程設(shè)計 303030設(shè)計任務(wù)書設(shè)計任務(wù)書題目題目 ：數(shù)字電子鐘：數(shù)字電子鐘設(shè)計要求：設(shè)計要求： 1、設(shè)計一個具有、設(shè)計一個具有“時時”、“分分”、“秒秒”的十進(jìn)制數(shù)字顯示（的十進(jìn)制數(shù)字顯示（“時時”從從0023， “分分”、“秒秒”從從0059 ）的電子鐘，。）的電子鐘，。 2、