數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)報(bào)告完整版

1、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)(數(shù)電部分）簡(jiǎn)易數(shù)字鐘 DATE EEEE年O月二一二年十一月 基于EDA的簡(jiǎn)易數(shù)字鐘設(shè)計(jì)TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc20826 第一章 設(shè)計(jì)背景與要求 PAGEREF _Toc20826 1 HYPERLINK l _Toc2498 一設(shè)計(jì)背景 PAGEREF _Toc2498 1 HYPERLINK l _Toc7728 二設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc7728 1 HYPERLINK l _Toc15014 第二章 系統(tǒng)概述 PAGEREF _Toc15014 1 HYPERLINK l _Toc24562 PAGEREF _Toc24

2、562 1 HYPERLINK l _Toc10296 PAGEREF _Toc10296 2 HYPERLINK l _Toc28245 第三章 單元電路設(shè)計(jì)與分析 PAGEREF _Toc28245 2 HYPERLINK l _Toc10465 PAGEREF _Toc10465 2 HYPERLINK l _Toc21891 PAGEREF _Toc21891 3 HYPERLINK l _Toc29184 (1)脈沖發(fā)生電路（分頻模塊） PAGEREF _Toc29184 3 HYPERLINK l _Toc20429 (2)60進(jìn)制計(jì)數(shù)器模塊 PAGEREF _Toc20429 5

3、 HYPERLINK l _Toc3402 (3)24進(jìn)制計(jì)數(shù)器模塊 PAGEREF _Toc3402 6 HYPERLINK l _Toc15898 (4)兩片60進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一片24進(jìn)制計(jì)數(shù)器聯(lián)級(jí)構(gòu)成24小時(shí)電路 PAGEREF _Toc15898 8 HYPERLINK l _Toc26114 PAGEREF _Toc26114 9 HYPERLINK l _Toc7344 (1)4位顯示譯碼模塊 PAGEREF _Toc7344 9 HYPERLINK l _Toc5412 (2)整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路原理及模塊設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc5412 12 HYPERLINK l _Toc799

4、8 (3)校正開(kāi)關(guān)及脈沖按鍵消抖動(dòng)處理模塊 PAGEREF _Toc7998 14 HYPERLINK l _Toc3002 (4)12小時(shí)制與24小時(shí)制的切換電路 PAGEREF _Toc3002 15 HYPERLINK l _Toc13916 第四章 電路的調(diào)試過(guò)程 PAGEREF _Toc13916 19 HYPERLINK l _Toc29929 PAGEREF _Toc29929 19 HYPERLINK l _Toc4564 PAGEREF _Toc4564 19 HYPERLINK l _Toc13706 4.3功能的測(cè)試方法、步驟，記錄的數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc1370

5、6 19 HYPERLINK l _Toc3701 第五章 結(jié)束語(yǔ) PAGEREF _Toc3701 20 HYPERLINK l _Toc23869 PAGEREF _Toc23869 20 HYPERLINK l _Toc13120 PAGEREF _Toc13120 20 HYPERLINK l _Toc15701 參考文獻(xiàn)： PAGEREF _Toc15701 21第一章 設(shè)計(jì)背景與要求一設(shè)計(jì)背景在公共場(chǎng)所，例如車站、碼頭，準(zhǔn)確的時(shí)間顯得特別重要，否則很有可能給外出辦事即旅行袋來(lái)麻煩。數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確度和直觀性，且無(wú)機(jī)械

6、裝置，具有更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。數(shù)字鐘是一種典型的數(shù)字電路，包括了組合邏輯電路和時(shí)序電路。二設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易數(shù)字鐘，具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)和校時(shí)功能。（1）以四位LED數(shù)碼管顯示時(shí)、分，時(shí)為二十四進(jìn)制。（2）時(shí)、分顯示數(shù)字之間以小數(shù)點(diǎn)間隔，小數(shù)點(diǎn)以1Hz頻率、50%占空比的亮、滅規(guī)律表示秒計(jì)時(shí)。（3）整點(diǎn)報(bào)時(shí)采用蜂鳴器實(shí)現(xiàn)。每當(dāng)整點(diǎn)前控制蜂鳴器以低頻鳴響4次，響1s、停1s，直到整點(diǎn)前一秒以高頻響1s，整點(diǎn)時(shí)結(jié)束。（4）用兩個(gè)按鍵分別控制“校時(shí)”或“校分”。按下校時(shí)鍵時(shí)，是顯示值以023循環(huán)變化；按下“校分”鍵時(shí)，分顯示值以059循環(huán)變化，但不產(chǎn)生對(duì)時(shí)的進(jìn)位。 第二章 系統(tǒng)概述數(shù)字計(jì)

7、時(shí)器基本功能是計(jì)時(shí)，因此首先需要獲得具有精確振蕩時(shí)間的脈振信號(hào)，以此作為計(jì)時(shí)電路的時(shí)序基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)中可以使用的振蕩頻率源為10MHZ，通過(guò)分頻獲得所需脈沖頻率（1Hz,1KHz,500Hz）。為產(chǎn)生秒位，設(shè)計(jì)一個(gè)模60計(jì)數(shù)器，對(duì)1HZ的脈沖進(jìn)行秒計(jì)數(shù)，產(chǎn)生秒位；為產(chǎn)生分位，通過(guò)秒位的進(jìn)位產(chǎn)生分計(jì)數(shù)脈沖，分位也由模60計(jì)數(shù)器構(gòu)成；為產(chǎn)生時(shí)位，用一個(gè)模24計(jì)數(shù)器對(duì)分位的進(jìn)位脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。整個(gè)數(shù)字計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)部分共包括六位：時(shí)十位、時(shí)個(gè)位、分十位、分個(gè)位、秒十位和秒個(gè)位。顯示功能是通過(guò)數(shù)選器、譯碼器、碼轉(zhuǎn)換器和7段顯示管實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中只用一個(gè)譯碼顯示單元，7個(gè)7段碼（4個(gè)用于顯示時(shí)分）,小數(shù)點(diǎn)用于

8、顯示秒，所以通過(guò)74153選擇器和一個(gè)7448顯示譯碼器配合，根據(jù)計(jì)數(shù)器的信號(hào)進(jìn)行數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示。整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能可以通過(guò)組合邏輯電路實(shí)現(xiàn)。當(dāng)計(jì)數(shù)器的各位呈現(xiàn)特定的電平時(shí)，可以選通特定的與門和或門，將指定的頻率信號(hào)送入蜂鳴器中，實(shí)現(xiàn)在規(guī)定的時(shí)刻以指定頻率發(fā)音報(bào)時(shí)。校分校時(shí)功能由防抖動(dòng)開(kāi)關(guān)、邏輯門電路實(shí)現(xiàn)。其基本原理是通過(guò)邏輯門電路控制分計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖，當(dāng)校分校時(shí)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖由低位計(jì)數(shù)器提供；當(dāng)按下校分校時(shí)開(kāi)通時(shí)，既可以手動(dòng)觸發(fā)出發(fā)式開(kāi)關(guān)給進(jìn)位脈沖，也可以有恒定的10Hz脈沖提供恒定的進(jìn)位信號(hào)，計(jì)數(shù)器在此脈沖驅(qū)動(dòng)下可快速計(jì)數(shù)。為實(shí)現(xiàn)可靠調(diào)時(shí)，采用防抖動(dòng)開(kāi)關(guān)（由D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)）克服開(kāi)關(guān)接通或

9、斷開(kāi)過(guò)程中產(chǎn)生的一串脈沖式振動(dòng)。清零功能是通過(guò)控制計(jì)數(shù)器清零端的電平高低來(lái)實(shí)現(xiàn)的。只需使清零開(kāi)關(guān)按下時(shí)各計(jì)數(shù)器的清零端均可靠接入有效電平（本實(shí)驗(yàn)中是低電平），而清零開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)各清零端均接入無(wú)效電平即可。分頻模塊，60進(jìn)制計(jì)數(shù)器模塊，24進(jìn)制計(jì)數(shù)器模塊，4位顯示譯碼模塊，正點(diǎn)報(bào)時(shí)電路模塊，校正開(kāi)關(guān)及脈沖按鍵消抖動(dòng)處理模塊第三章 單元電路設(shè)計(jì)與分析（1）分頻模塊，設(shè)計(jì)一個(gè)7級(jí)倍率為10 的分頻電路，輸入頻率為10MHz，輸出頻率分別為1Hz、10Hz、100 Hz、1kHz、10kHz、100kHz、1MHz，7組占空比為50%的脈沖信號(hào)。（2）60進(jìn)制計(jì)數(shù)器模塊，采用兩片74160級(jí)聯(lián)。（3）2

10、4進(jìn)制計(jì)數(shù)器模塊，采用兩片74160級(jí)聯(lián)。（4）4位顯示譯碼模塊，由分頻器，計(jì)數(shù)器，數(shù)據(jù)選擇器，七段顯示譯碼，3-8線譯碼器構(gòu)成一個(gè)4位LED數(shù)碼顯示動(dòng)態(tài)掃描控制電路。其中4位計(jì)數(shù)器用7490，數(shù)據(jù)選擇器用74153，七段顯示譯碼器部分采用AHDL硬件描述語(yǔ)言設(shè) 計(jì)。（5）正點(diǎn)報(bào)時(shí)電路模塊，該模塊采用與門和數(shù)據(jù)選擇器74153構(gòu)成（6）脈沖按鍵消抖動(dòng)處理模塊，采用D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)消抖動(dòng)，從而能夠比較精確地設(shè)定時(shí)間。基本計(jì)時(shí)電路子模塊的設(shè)計(jì)及工作原理分析(1)脈沖發(fā)生電路（分頻模塊）脈沖發(fā)生電路將實(shí)驗(yàn)箱10MHz的頻率分頻成1Hz（供系統(tǒng)時(shí)鐘），10Hz（快速校分、校時(shí)）以及1KHz和500KHz（

11、供整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路）。首先，設(shè)計(jì)一個(gè)十分頻電路，選用7490二五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，輸入CLKA，輸出QA為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器；輸入CLKB,輸出QD、QC、QB為五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。SET9A、SET9B為異步置9端，CLRA、CLRB為異步復(fù)位端，均為高電平有效。十分頻模塊內(nèi)部如圖所示：圖十分頻電路五進(jìn)制的高位QD作為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的脈沖輸入，QA是整塊十進(jìn)制數(shù)的最高位，構(gòu)成5421BCD，QA輸出占空比為50%。7塊十分頻聯(lián)級(jí)構(gòu)成7級(jí)倍率為10的分頻器，可以得到實(shí)驗(yàn)所需頻率。7級(jí)分頻模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：圖3.2.2 七級(jí)十分頻電路2分頻模塊將1KHz的脈沖降頻成500Hz，設(shè)計(jì)一塊4進(jìn)制計(jì)數(shù)器圖3.2.3

12、4進(jìn)制計(jì)數(shù)器這里只用到7490的五進(jìn)制功能，QC、QB的計(jì)數(shù)循環(huán)為00、01、10、11，QD作為4進(jìn)制計(jì)數(shù)器的復(fù)位信號(hào)，因?yàn)槭钱惒綇?fù)位，所以從QD、QC、QB（100）直接復(fù)位成QD、QC、QB（000）。(2)60進(jìn)制計(jì)數(shù)器模塊模60計(jì)數(shù)器由兩個(gè)74160構(gòu)成，考慮用74160而不用74161的原因是74160為8421BCD方式計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)信號(hào)送進(jìn)7448后可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示，而不像74161還要經(jīng)過(guò)碼轉(zhuǎn)換處理。另外，因?yàn)轱@示秒和分時(shí)都要顯示十位和個(gè)位，所以兩個(gè)計(jì)數(shù)器構(gòu)成模60的時(shí)候要考慮到分別顯示的問(wèn)題，即讓一個(gè)用于作為十位，一個(gè)作為個(gè)位。電路圖如下：下圖為六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器模塊的示意

13、圖圖3.2.4 六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器圖中，前一個(gè)74160為個(gè)位，后一個(gè)為十位，每當(dāng)個(gè)位計(jì)數(shù)到1001時(shí)，由0變?yōu)?，將十位的置位，十位的74160計(jì)1，當(dāng)十位的計(jì)數(shù)到5（0101），個(gè)位的計(jì)數(shù)到9（1001）時(shí)，正好是60，此時(shí)置位兩個(gè)計(jì)數(shù)器，重新由0開(kāi)始，這樣就完成了模60計(jì)數(shù)。74160置位端低電平有效，因此將59時(shí)個(gè)位的,十位的,與非之后送給。在059之間時(shí)，=1，無(wú)效；59時(shí)，=0，計(jì)數(shù)器將被置位為0.模60封裝成模塊如下圖：說(shuō)明：ST：使能端，高電平有效，使能無(wú)效不工作； CP：計(jì)數(shù)脈沖輸入； RD：清零輸入，低電平有效； CO：進(jìn)位輸出端，進(jìn)位輸出為0，正常輸出時(shí)狀態(tài)為1； 60L：個(gè)

14、位輸出，60L4、60L3、60L2、60L1； 60H：十位輸出，60H3、60H2、60H1。仿真波形：(3)24進(jìn)制計(jì)數(shù)器模塊模24計(jì)數(shù)器原理同模60，個(gè)位為3，十位為2時(shí)置位為0，即將個(gè)位的，和十位的經(jīng)與非門接入。下圖為24進(jìn)制計(jì)數(shù)器模塊示意圖圖3.2.5 二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器模24封裝模塊圖如下： 模24計(jì)數(shù)器封裝圖說(shuō)明：ST：使能端，高電平有效，使能無(wú)效不工作； CP：計(jì)數(shù)脈沖輸入； RD：清零輸入，低電平有效； CO：進(jìn)位輸出端，進(jìn)位輸出為0，正常輸出時(shí)狀態(tài)為1； 24L：個(gè)位輸出，24L4、24L3、24L2、24L1； 24H：十位輸出，24H2、24H1。仿真波形： 模24計(jì)數(shù)

15、器仿真波形圖(4)兩片60進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一片24進(jìn)制計(jì)數(shù)器聯(lián)級(jí)構(gòu)成24小時(shí)電路24小時(shí)電路如下圖3.2.6 二十四小時(shí)電路24小時(shí)封裝模塊：設(shè)計(jì)及工作原理分析(1)4位顯示譯碼模塊顯示電路主要由數(shù)據(jù)選擇器74153、譯碼器74138、顯示譯碼器7448和兩位計(jì)數(shù)器7490設(shè)計(jì)為模4的循環(huán)計(jì)數(shù)器，其輸出既作為3片74153的控制端，又作為38譯碼器74138的控制端（DE1,DE2）。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到某一個(gè)數(shù)值時(shí)，4片74153同時(shí)選取對(duì)應(yīng)位的輸入組成計(jì)時(shí)器某一位的BCD編碼，接入顯示譯碼器7448，與此同時(shí)根據(jù)計(jì)數(shù)器的數(shù)值，74138譯碼器也通過(guò)數(shù)碼管的使能端選擇對(duì)應(yīng)位有效，從而在實(shí)驗(yàn)箱上顯現(xiàn)數(shù)據(jù)

16、。選擇掃描的頻率為1KHz,因?yàn)槿搜鄣囊曈X(jué)停留，會(huì)感覺(jué)四個(gè)數(shù)碼管同時(shí)顯示。數(shù)選器的選擇信號(hào)有2位，所以要用一個(gè)模4循環(huán)計(jì)數(shù)器作為數(shù)選器的地址選擇端，供輪流選擇帶顯示的數(shù)據(jù)。兩位計(jì)數(shù)器由7490構(gòu)成。如下圖所示 圖3.3.1 7490構(gòu)成的兩位計(jì)數(shù)器2位計(jì)數(shù)器封裝：整個(gè)四位顯示譯碼模塊如圖所示：圖3.3.2 四位顯示譯碼器電路因?yàn)閷?shí)驗(yàn)要求只用一個(gè)顯示譯碼器7448，所以考慮用動(dòng)態(tài)掃描顯示法進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，即每次只顯示一位，按照一定的顯示時(shí)間間隔輪流顯示。每個(gè)顯示位均為四位二進(jìn)制數(shù)，所以需要4片數(shù)選器，要顯示的位有時(shí)分4位（SH,SL,FH,FL）。秒點(diǎn)的顯示模塊為電路圖最上方。顯示電路封裝：(2)

17、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路原理及模塊設(shè)計(jì) 當(dāng)計(jì)時(shí)到5953”, 5955”,5957”時(shí)，分別發(fā)出一聲頻率低的蜂鳴聲（500Hz）；當(dāng)計(jì)時(shí)到5959”時(shí)，發(fā)出一聲較高的蜂鳴聲（1KHz）。需要在某時(shí)刻報(bào)時(shí)，就在時(shí)刻輸出信號(hào)1作為觸發(fā)信號(hào)，選通報(bào)時(shí)脈沖信號(hào)進(jìn)行報(bào)時(shí)。5953”對(duì)應(yīng)的四個(gè)輸出分別為：0101，1001，0101, 0011；5955”對(duì)應(yīng)的四個(gè)輸出分別為：0101，1001，0101, 0101；5957”對(duì)應(yīng)的四個(gè)輸出分別為：0101，1001，0101, 0111；5959”對(duì)應(yīng)的四個(gè)輸出分別為：0101，1001，0101，1001；可見(jiàn)，報(bào)時(shí)功能選擇出的高電平輸出端的分十位，分個(gè)位，秒十

18、位均是相同的，即0101，1001，0101；但秒個(gè)位是不同的，對(duì)應(yīng)于0011,0101,0111,1001；但報(bào)時(shí)的頻率并不相同。FEN_L1,FEN_L4,FEN_H1,FEN_H3,MIAO_L1,MIAO_H1,MIAO_H3均為高電平時(shí)報(bào)時(shí),MIAO_L4作為高低報(bào)時(shí)頻率的選通信號(hào)，為“1”時(shí)1KHz輸入，為“0”時(shí)500Hz輸入。整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路如下： 圖3.3.3 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路蜂鳴器封裝模塊如下：(3)校正開(kāi)關(guān)及脈沖按鍵消抖動(dòng)處理模塊采用D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)消抖動(dòng)，從而能夠精確地設(shè)定時(shí)間。校正狀態(tài)為10HZ的校正脈沖，如圖：圖3.3.4 校正時(shí)間電路當(dāng)無(wú)校正輸入時(shí)，選通信號(hào)為BA（00)，C

19、O輸入，數(shù)字鐘正常運(yùn)行；當(dāng)進(jìn)行分校正時(shí)，選通信號(hào)為BA（01)，C1輸入，秒進(jìn)位1C1為10HZ校正信號(hào)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的數(shù)字鐘電路均為低電平進(jìn)位有效，所以分進(jìn)位2C1設(shè)為高電平，避免校分電路對(duì)時(shí)計(jì)數(shù)的脈沖影響；同理，進(jìn)行時(shí)校正時(shí)，選通信號(hào)為BA（10），C2輸入，分進(jìn)位2C2為10HZ校正信號(hào)，秒進(jìn)位1C2設(shè)為高電平；校正電路封裝模塊：F為分校正脈沖輸入，S為時(shí)校正脈沖輸入；CP接1KHz，使消抖電路工作。 (4)12小時(shí)制與24小時(shí)制的切換電路日常生活中，數(shù)字鐘提供顯示上下午時(shí)間的功能，上午時(shí)間為00：00到11：59，下午時(shí)間為12：00到11：59，根據(jù)人們的日常習(xí)慣，12：00也歸為下午的

20、時(shí)間段。為了實(shí)現(xiàn)該功能，需在24小時(shí)電路中，將13：0023：59時(shí)間段的小時(shí)位減去12，產(chǎn)生12小時(shí)制的下午時(shí)間，用兩個(gè)LED燈的亮滅表示上午下午設(shè)計(jì)比較12點(diǎn)電路如下：圖3.3.6 比較12點(diǎn)電路用兩片數(shù)值比較器7485，對(duì)小時(shí)的高低位進(jìn)行比較，左邊為低片位，右邊為高片位。小時(shí)的BCD碼從A端輸入，只有當(dāng)高片位A1、A0及低片位A3、A2、A1、A0，大于B1、B0（01）及B3、B2、B1、B0（0010)即數(shù)字鐘大于12點(diǎn)時(shí)，高片輸出AGB0為“1”；因?yàn)?2點(diǎn)也歸為下午，所以當(dāng)時(shí)間大于等于12時(shí)，輸出L2為1，同時(shí)L1變?yōu)榱?，起到分別顯示上午和下午。高片輸出的AGB0信號(hào)作為下午時(shí)間

21、減12的使能信號(hào)。 由于20點(diǎn)與21點(diǎn)的特殊性，需要單獨(dú)設(shè)計(jì)20點(diǎn)比較電路和21點(diǎn)比較電路： 圖3.3.7 比較20點(diǎn)電路 圖3.3.8 比較21點(diǎn)電路設(shè)計(jì)減12電路：圖3.3.9 減12電路在8421BCD碼的前提下，為實(shí)現(xiàn)小時(shí)高位減一（-0001），低位減二（-0010），使用兩片四位加法器74283，高片加-0001的反碼1111，低片加-0010的反碼1110，高低片互不影響；20點(diǎn)和21點(diǎn)在減12的過(guò)程中有低位向高位的借位，不能與前面的加法電路相同，需單獨(dú)設(shè)計(jì)，這里采用高位減2，低位加8來(lái)實(shí)現(xiàn)，原理同前面的加法電路一樣；圖3.3.10 12小時(shí)制電路比較12電路的高片AGB0從15線

22、輸入，與24or12開(kāi)關(guān)相與，共同組成12小時(shí)制輸出開(kāi)關(guān)；22線和23線的輸入來(lái)自20點(diǎn)比較器、21點(diǎn)比較器的輸出信號(hào)，相或后與24or12開(kāi)關(guān)相與，避免24小時(shí)制下的加法操作。以上為只有在12小時(shí)制下能獲得輸出的電路，至于輸出電路的設(shè)計(jì)用到三片74153選擇器，根據(jù)三片選擇器的選通信號(hào)BA的變換來(lái)選擇各個(gè)模塊輸出：BA（00)選擇24小時(shí)輸出；BA(01)選擇12小時(shí)制（不含8點(diǎn)，9點(diǎn)輸出）；BA（11）選擇12小時(shí)制8點(diǎn)、9點(diǎn)輸出；BA（10）無(wú)效通道，不會(huì)出現(xiàn)。第四章 電路的調(diào)試過(guò)程（1）在做二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí)，打算采用第一片六進(jìn)制，第二片四進(jìn)制級(jí)聯(lián)而成，結(jié)果出現(xiàn)問(wèn)題。（2）校正時(shí)分遇到

23、顯示數(shù)字快速跳動(dòng)，無(wú)法精確校正時(shí)間。（3）在校正數(shù)字鐘的分時(shí)，時(shí)計(jì)數(shù)器有進(jìn)位。（4）加入12小時(shí)制電路后的模塊出現(xiàn)20點(diǎn)和21點(diǎn)的錯(cuò)誤顯示。及解決措施及效果（1）雖然也能夠計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)二十四進(jìn)制，但是不能與七段顯示譯碼器配合使用，給小時(shí)的高低位顯示帶來(lái)不便。改用兩片74160，低片可以從09，高片從02，而且當(dāng)高為2，低片到3的話就都清零復(fù)位，這樣不僅實(shí)現(xiàn)了二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，而且能與七段顯示譯碼器配合使用，直觀的顯示數(shù)字。（2）分析解決:開(kāi)始時(shí)，我們采用R-S鎖存器進(jìn)行開(kāi)關(guān)的的消顫處理，在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行模擬仿真時(shí)，隨著開(kāi)關(guān)的撥動(dòng)，數(shù)碼管顯示值跳動(dòng)異常，且變化捉摸不定，鬧鈴設(shè)定值也因此變化，原因可能是

24、對(duì)于有高頻干擾的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，R-S鎖存器容易受到干擾，消顫效果并不理想。所以我們?cè)诓殚喯汝P(guān)資料之后，發(fā)現(xiàn)在實(shí)際的數(shù)字電子系統(tǒng)中，比較普遍的是用D觸發(fā)器進(jìn)行消顫。在選取好D觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖也即采樣頻率后，發(fā)現(xiàn)消顫效果較好。（3）在調(diào)試校正電路的時(shí)候，通過(guò)按鍵調(diào)整分，但是發(fā)現(xiàn)時(shí)計(jì)數(shù)器也會(huì)有進(jìn)位產(chǎn)生，原因是調(diào)整分時(shí)，各計(jì)數(shù)器都按正常狀況在計(jì)數(shù)，未屏蔽來(lái)自分計(jì)數(shù)器的進(jìn)位信號(hào)（低電平），所以會(huì)按正常情況產(chǎn)生進(jìn)位。加上選擇器，把兩路信號(hào)分開(kāi)，當(dāng)調(diào)整分的時(shí)候，不對(duì)時(shí)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生進(jìn)位，這樣子就不會(huì)產(chǎn)生十進(jìn)位了，解決了這個(gè)問(wèn)題。（4）由于設(shè)計(jì)的計(jì)數(shù)器輸出均為8421BCD碼，在減12電路中無(wú)法適用于20點(diǎn)和21點(diǎn)（

25、有低位向高位的借位）?？梢酝ㄟ^(guò)先對(duì)8421BCD碼進(jìn)行譯碼操作，再減去12，之后再反譯碼成8421BCD碼；但是為了利用已經(jīng)設(shè)計(jì)好的在8421BCD碼前提下的減12電路，對(duì)20點(diǎn)和21點(diǎn)單獨(dú)設(shè)制減12電路，使高位減2，低位加8.4.3功能的測(cè)試方法、步驟，記錄的數(shù)據(jù)（1）簡(jiǎn)易數(shù)字鐘的基本測(cè)試，將電路圖連好后，分析與綜合，仿真，編譯，下載到儀器上，表示秒的小數(shù)點(diǎn)按1Hz，占空比50%跳動(dòng)，分從059計(jì)數(shù)，分過(guò)了59后，向時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)1。（2）時(shí)、分調(diào)整功能的測(cè)試，按分調(diào)整鍵，分按一定的頻率逐次加一，但是時(shí)顯示不變；按時(shí)調(diào)整鍵，時(shí)按一定的頻率逐次加一，但是分顯示不變。（3）整點(diǎn)點(diǎn)報(bào)時(shí)功能的測(cè)試，到了

26、整點(diǎn)，即59分51s，53s，55s，57s時(shí)蜂鳴器低頻率間斷性鳴響，59分59秒時(shí)，蜂鳴器高頻率鳴響一次。（4）能進(jìn)行12小時(shí)，24小時(shí)進(jìn)制切換，12小時(shí)制下整點(diǎn)報(bào)時(shí)，校正功能依然有效。第五章 結(jié)束語(yǔ)簡(jiǎn)易數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)中，主要運(yùn)用了分頻器，六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，動(dòng)態(tài)掃描顯示電路，選擇器，按鍵消抖以及門電路等數(shù)字電路方面的知識(shí)?？梢栽诤?jiǎn)易數(shù)字鐘的基礎(chǔ)上加上24小時(shí)和12小時(shí)轉(zhuǎn)換功能，秒表功能，鬧鐘功能，這樣更能滿足人們的使用需求。秒表的設(shè)計(jì)可以參照數(shù)字鐘的基本設(shè)計(jì)理念，添加設(shè)計(jì)100分頻電路（兩片十進(jìn)制器74160聯(lián)級(jí)），輸入100Hz的脈沖，輸出1Hz的脈沖接給秒。秒表的顯示電路可利用數(shù)字鐘的顯示電路，只要設(shè)計(jì)選通模塊