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时间:2019-02-09
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1、.成绩:(论文首页纸)2009—2010学年第一学期课程名称:电子技术实验教程任课教师:刘舜奎论文题目:简易数字钟设计学号:EIE08007姓名:杨晨仑年级:08级专业:电子信息工程班级:提交日期:2010年12月22日...摘要:本文针对简易数字钟的设计要求,提出了两种整体设计方案,在比较两个方案的优缺点后,选择了其中较优的一个方案,进行由下而上层次化的设计,先定义和规定各个模块的结构,再对模块内部进行详细设计。详细设计的时候又根据可采用的芯片,分析各芯片是否适合本次设计,选择较合适的芯片进行设
2、计,最后将设计好的模块组合调试,并最终在EWB下仿真通过。关键词数字钟,EWB,74LS160,总线,三态门,子电路一引言所谓数字钟,是指利用电子电路构成的计时器。相对机械钟而言,数字钟能达到准确计时,并显示小时、分、秒,同时能对该钟进行调整。在此基础上,还能够实现整点报时,定时报闹等功能。同时能够切换显示年,月,日。设计过程采用系统设计的方法,先分析任务,得到系统要求,然后进行总体设计,划分子系统,然后进行详细设计,决定各个功能子系统中的内部电路,最后进行测试。二总体设计本阶段的任务是根据任务要
3、求进行模块划分,提出方案,并进行比较分析,最终找到较优的方案㈠方案比较方案一:采用同步电路,总线结构时钟信号分别加到各个模块,各个模块同时受时钟信号控制,框图如下:闹钟小时分钟秒钟显示控制显示总线控制总线1Hz信号该方案的优点是模块内部简单,基本不需要额外的电路,但缺点也很明显,该方案结构不清晰,模块间关系混乱,模块外还需使用较多门电路,不利于功能扩充,且使用了同步电路,而且受同一个时钟信号控制,这样各个模块连接比较麻烦,故本次设计不采用此方案。...方案二:采用异步电路,总线结构将时钟信号输给秒
4、模块,秒模块的进位输给分模块,分模块进位输入给时模块,时的模块进位给星期模块,框图如下:开关控制显示闹钟显示小时星期显示星期小时分钟秒闹钟1HZ脉冲信号闹钟验证该方案用总线结构,主要功能集中在模块内部,模块功能较为独立,模块间连线简单,易于扩展,本次设计采用此方案。综上所述,本次设计采用方案二。秒计数和分计数为60进制,时计数为24进制.㈡芯片选择首先,需要选择使用集成芯片,总体思路是在满足所需功能前提下,能是电路尽可能简单。有以下方案:1.采用74190芯片管脚图及真值表如图所示:可知,7419
5、0上升沿触发,由U/D’控制加减计数,有异步置数段LOAD,没有复位端,RCO输出低电平的进位或借位信号,MAX/MIN在为9或0时输出高电平,CTEN高电平时保持。74190的功能相当强,但也因此使用复杂,不利于电路的简化,且该芯片没有复位端,不利于某些功能的实现。由于本次设计不使用加减计数,该芯片有较多多余功能,不采用。...1.采用7413874138的管脚图和真值表如图:输出信号中只有一条为低电平,其余为高电平,与74160组合使用后,可产生满足要求的控制信号。㈢各个功能模块内部电路1.6
6、0进制的计数器60进制计数器可以作为60秒的功能模块...60进制可调计数器可以用在60分钟可调功能模块2.24进制的计数器24进制可调计数器可以作为24小时可调功能模块3.71490计数器和74138译码器构成可调的星期模块功能...4.用74190和门电路构成闹钟功能模块㈣组装电路并调试总电路图如下...在经过前面几个阶段的设计后,数字钟的各个模块已经设计完毕,根据总体设计时的方案框图,将各个子电路组合起来,加入1Hz的时钟信号,对电路进行总体测试。经测试,电路可以正常计时,并显示,调整无误。
7、而且分钟,小时,星期都是可调。将时间调整到23:59,闹钟调到00:01分,进行测试,时钟进位正常。使用说明:1.如果一开始小时和分钟显示01:01,请分别对应按时H和M;2;开关H对应功能是小时可调;开关M对应功能是分钟可调;开关D对应功能是星期可调;3闹钟功能:开关X和F对应的是设定小时和分钟三缺陷及改进1.没达到设计要求,功能不全,只设计秒,分,小时,星期和闹钟的功能,而且开关数量超过4个2.只能进行加调整,要进行减调整几乎不可能在现有电路基础上改进,只能重新设计,这是一开始就没考虑到的。3
8、.为了方便使用,可以将控制模块输出的控制信号接到LED指示灯上,指明当前所在的状态。四心得体会经过长达两个星期的设计与思考,最终在EWB上完成了数字钟的模拟。其间遇到了许多问题,但最后都一一得到解决。现将心得体会总结如下:1设计初期要考虑周到,否则后期改进很困难。应该在初期就多思考几个方案,进行比较论证,选择最合适的方案动手设计。总体设计在整个设计过程中非常重要,应该花较多的时间在上面。2方案确定后,才开始设计。设计时,多使用已学的方法,如列真值表,化简逻辑表达式,要整体考虑,不可
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