数字电路课程设计-多功能数字时钟设计报告new

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1、多功能数字时钟设计报告目录一、设计任务和要求……………………………………………2二、设计的方案的选择与论证…………………………………2(1)总体电路分析…………………………………………2(2)仿真分析………………………………………………3(3)仿真说明………………………………………………3三、电路设计计算与分析………………………………………4（1）小时计时电路………………………………………4（2）分钟计时电路………………………………………5（3）秒钟计时电路………………………………………7（4）校时选择电路………………………………………8（5）整点译码电路

2、………………………………………9（6）定时比较电路………………………………………11（7）脉冲产生电路………………………………………12四、总结及心得…………………………………………………13五、附录…………………………………………………………15（1）元器件明细表……………………………………………15（2）附图………………………………………………………17六、参考文献……………………………………………………1717设计任务和要求实现24小时的时钟显示、校准、整点报时、闹铃等功能。具体要求：（1）显示功能：具有“时”、“分”、“秒”的数字显示（“时”从0~

3、23，分0~59，秒0~59）。（2）校时功能：当刚接通电源或数字时钟有偏差时，可以通过手动的方式去校时。（3）整点报时：当时钟计时到整点时，能进行整点报时。（4）闹铃功能：在24小时之内，可以设定定时时间，当数字时钟到定时时间时能进行报时提醒。一、设计的方案的选择与论证（1）总体电路分析总体电路设计是将单元电路模块小时计时电路、分钟计时电路、秒计时电路、校时选择电路、整点译码电路、闹钟电路等模块连接在一起，外接输入开关和输出显示数码管构成。总体结构图如下：时显示电路分显示电路秒显示电路时译码电路分译码电路秒译码电路时计数电路分计数电路秒计数电路校时选择电

4、路闹钟电路秒脉冲产生电路17（1）仿真分析单击运行按钮，可观测仿真结果。电路能完成显示计时、校时、整点报时以及闹铃等功能。计时功能。当开关S1、S2都处于左边触点时，数字时钟工作于计时状态。此时，电路中的秒计时电路、分计时电路以及小时计时电路分别对秒脉冲、分脉冲和小时脉冲进行计数。计数结果经数码管显示计时时间值。校时功能。当开关S1、S2都处于右边触点时，数字时钟工作于校时状态。按瞬态按钮B键，可以选择对“小时”、“分钟”和“秒钟”进行校时。校时时通过开关S3（按C键）手动输入校时时间。整点报时功能。整点译码电路通过识别整点时间，产生整点报时信号。当前时间

5、为零点时，会产生整点报时，此时探针会亮，蜂鸣器会响。闹钟报时功能。通过校时功能将“小时”、“分钟”和“秒钟”设定在某一时间点，然后重新校时，调整到设定点以前的某一时间，当时钟到达设定点时，信号灯会亮，并且蜂鸣器会响。（2）仿真说明。因版面有限，总设计图并未纳入本设计报告中，而是在此之外通过PROTELL画图，用A3纸另外打印。这样看图较为清晰。采用总线方式，使信号线连线简介、美观，电路可持续性强。17一、电路设计计算与分析（1）小时计时电路。小时计时电路如下图：该电路用两片74LS160构成二十四进制计数器，与非门74LS00D构成译码电路，该译码电路能识

6、别代码“24”，输出信号使～CLR=0，计数器的计数值被置0.所以，整个计数器的技术状态图为00至01至02至…至23至24（暂态）至00至01至…，共有24个稳定状态。小时计时电路的封装模块如下图：17其引脚功能如表：引脚信号流向信号连接HOURSET输入校时选择输入，正常工作为高电平CLOCK输入接小时计数脉冲H04输出接LED数码管，显示计时时间（小时）高位H03输出H02输出H01输出L04输出接LED数码管，显示计时时间（小时）低位L03输出L02输出L01输出（1）分钟计时电路。分钟计时电路如下图：该电路用两片74LS160构成六十进制计数器，

7、与非门74LS00D构成译码电路，该译码电路能识别代码59。整个计数器的计数状态图为00至01至…至58至59至00…,共有60个稳定的状态。其封装引脚同小时计时电路。分钟计时电路的封装模块如下图：17其引脚功能如下表：引脚信号流向信号连接MINSET输入校时选择输入，正常工作为高电平CLOCK输入接分钟计数脉冲H04输出接LED数码管，显示计时时间（分钟）高位H03输出H02输出H01输出CLR输入接清零输入，系统未用，接高电平L04输出接LED数码管，显示计时时间（分钟）低位L03输出L02输出L01输出17（1）秒钟计时电路。秒钟计时电路如下图：该电

8、路用两片74LS160构成六十进制计数器，与非门74LS00D构成