数字钟eda实验报告

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1、EDA设计实验报告院系：姓名：学号：指导教师：目录一设计要求……………………………………………………………………3二方案论证……………………………………………………………………3总体电路图…………………………………………………………………4基本电路的工作原理………………………………………………………5三各子模块设计………………………………………………………………51、分频器模块……………………………………………………………52、计时器模块……………………………………………………………83、校分校时电路模块…………………

2、…………………………………114、清零保持模块…………………………………………………………125、报时电路模块…………………………………………………………126、显示模块………………………………………………………………14四调试、仿真与编程下载……………………………………………………16管脚分配……………………………………………………………………16五实验感想……………………………………………………………………16六参考文献……………………………………………………………………18正文一、设计要求基本要求：1、能进行正常

3、的时、分、秒计时功能；2、分别由六个数码管显示时分秒的计时；3、K1是系统的使能开关（K1=1正常工作，K1=0时钟保持不变）；4、K2是系统的清零开关（K2=1正常工作，K2=0时钟的分、秒全清零）；5、K3是系统的校分开关（K3=0正常工作，K3=1时可以快速校分）；6、K4是系统的校时开关（K4=0正常工作，K4=1时可以快速校时）；二、方案论证1、总体电路图及简单说明说明：K1=0时保持，K1=1时正常工作；K2=0时清零，K2=1时正常工作；K3=0时正常计时，K3=1时给基本电路快速校分；K4=0时正常计时

4、，K4=1时给基本电路快速校时；K5=0时显示基本电路计时;K6=0时正常计时.2、基本电路的工作原理：整个时钟的基本电路由1hz频率发生器、计时电路、校分电路、校时电路、动态显示电路和报时电路组成。其中计时电路是由计数器组成，秒位分位是模60的计数器，时位是模24的计数器，秒个位对由分频电路提供1hz的脉冲进行计数，形成时钟；校分电路是在分位用一个1hz的脉冲替换秒十位的进位脉冲，使计时器在1hz的脉冲的作用下计数，达到校分效果；校时电路的原理与校分电路相同；动态显示电路是由数据选择器、译码器、数码管以及一个用于控制

5、的计数器组成，用模6计数器将时、分、秒的各位依次选通到对应的数码管，当闪烁频率大于人眼的分辨频率时，就能动态显示了；报时电路是由分频器和蜂鸣器组成，以提供高低两个频率，在59’53”,59’55”,59’57”时使用500hz的频率报时，在59’59”时用1khz的频率报时；清零电路只要控制计数器的清零端就可以实现，但动态显示电路的清零端不能清零，否则结果6个数码管中只有最后一个显示零，其他都没有显示；保持电路是通过控制计时电路的使能端实现的，当给使能端低电平时计数器停止工作，但由于动显电路任然正常工作，则显示保持计数

6、器停止工作前的示数。3、整个时钟原理框图如下：三、各子模块的设计（一）分频器模块系统给定脉冲频率是48MHz，，而本次实验需要多种频率的脉冲，如1khz、500hz、1hz，则需设计分频电路，对48MHz进行分频。1、第一种方法是先对其进行24分频再进行2分频，则可以实现48分频，然后进行两次1000分频。24分频的实现方法是用两片74160，用置数法实现时，在23时进行置数，即第一片为0011第二片为0010时置数，所以置数信号是b6&a5&b5,由于置数信号低电平有效还要加一反相器；二分频电路是利用T触发器来实现的

7、；1000分频的实现方法是用3片74160进行模1000计数，但前一片对后一片的进位信号要用QD输出信号，因为如果用RCO信号作为进位信号时很容易产生冒险，电路不可靠；要得到1000Hz的脉冲，只要对48分频后的脉冲进行1000分频，500Hz是再进行2分频。电路图如下：二分频电路及对应波形图：48分频电路及对应波形图：1000分频电路：总的分频电路图：封装后的电路图如下：（二）计时器模块1、总述：由2个模60计数器和1个模24计数器构成秒、分、时位的计数。用6片74160构成模10计数器，分别作为秒个位，秒十位；分个

8、位，分十位；时个位和时十位。其中秒位和分位为模60计数器，时位为模24计数器，采用异步计数的方式。总电路图如下：2、秒位的实现：当秒个位计到9，下一个脉冲产生时，该计数器置数端置为0,并将秒个位的进位端的进位脉冲进到秒十位的使能端，秒十位随着脉冲开始计数；当秒位计到59秒,下一个脉冲产生时,秒位计数器都置位为0,并将秒十位的进位端