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1、基于Proteus的数字时钟设计与仿真2009年第10期福建电脑135基于Proteus的数字时钟设计与仿真王锋（苏州市职业大学机电工程系江苏苏州215104）【摘要】：介绍一种基于Proteus设计的数字时钟，并对该电路进行了仿真，给出仿真结果.Proteus仿真软件作为一款EDA软件可以很好应用于电子电路的开发设计.降低设计成本,缩短开发周期，提高效率.【关键词】澈字时钟;Proteus;仿真O,引言伴随计算机技术的迅猛发展•虚拟仿真技术越来越多地应用到电路设计•中，通过建立电路模型•先在汁算机上进行仿真，然后将仿
2、真结果应用到实际电路屮，既降低了设计成本.又缩短了整个设计的周期.提高了效率.Proteus软件是由英国Lab.Center公司开发的运行丁-Windows操作系统上的电子设计与仿真开发平台，是一个功能十分强大的仿真软件，也是目前比较流行的EDA软件之一本文通过Proteus软件设计了由纯数字电路构成的数字时钟，并对该电路进行了仿真.1,Proteus软件简介Proteus软件由ISIS和ARES两个软件构成.其中ISIS是一款便捷的电子系统仿真平台软件.ARES是高级的布线编辑软件通过ProteusISIS软件的VS
3、M（虚拟仿真技术），用户可以对模拟电路，数字电路.以及基于微控制器的系统连同所有外围接口电子元件一起仿真Proteus软件的模拟仿真直接兼容SPICE模型.采用了扩充的SPICE3175电路仿真模型.能够记录基于图表的频率特性，直流的传输特性，参数的扫描，噪声分析，傅里叶分析等.Proteus软件的数字仿真支持JDEC文件的物理器件仿真.有全系列的htL和CMOS数字电路仿真模型.同时〜致性分析易于系统的自动测试『IIProteus软件可提供的模拟（数字），交（直）流等元器件达30多个元件库.共计数千种.如各类运算放大
4、器，计数器，寄存器，多位数码管，多种D,A和A/D转换器等.都可直接调用.此外，对于元件库中没有的器件.使用者也可依照需要自己创建.在仪器仪表方面,Proteus除了提供常见的交，直流电压f电流）表，示波器外，还有逻辑分析仪，计数器,SPI调试器,IIC调试器，信号发生器，点阵图形发生器等特殊的仪器.这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标.例如极高的输入阻抗,极低的输出阻抗［Z1.2,数字时钟的仿真设计2.1硬件电路设计整个数字时钟主电路框图如图1所示•秒计数器计满60秒后向分计数器进位.分计数器计满6。分后向小吋计数器进
5、位.小时计数器按照24小时规律计数，计到24点时复位为零点.计数器的输出经译码器送显示器•计时出现误差时可以用校时电路进行校时，校分和校秒131图1:数字时钟主体电路框图2.1.1秒脉冲发生器秒脉冲信号在设计中直接用了Proteus软件提供的1Hz吋钟信号.若需单独设计,可采用555定时电路.2.1.2秒，分，时计数器秒和分计数器都采用模M=60(01100000)的计数器.设计中选择74LS390(〜十进制异步计数器)作为计数器.74LS390由两个十进制计数器构成，最大计数长度为100,在此基础上，借助74LS39
6、0的异步清零功能.利用反馈复位法构成6x10进制计数器，如图2(a)所示.也就是低位构成为十进制计数器，高位由输出端Qm,QB2通过与门同时接髙位和低位的清零端构成六进制计数器•同时，清零信号经或非门产生一个下降沿作分，小吋的进位信号画囤(a)六十进制计数器(b)••十四进制计数器图2:秒，分和小时计数器小时计数器为由74LS390构成的二十四进制计数器.如图2(b)所示,使用整体反馈清零法【羽，在第24个计数脉冲作用后,计数器输出为OO100100状态，即QA2与Qm同时为1.迫使计数器返冋到00000000状态,这
7、样就构成了二十四进制计数器.当计数到23点59分59秒时.秒的个位计数器再输入一个秒脉冲时,电路的异步置零将计数器全部清零，使数字时蚀自动显示为00时0o分0o秒2.113校时电路当数字时钟接通电源或计时出现误差时.需要校正时间.校时电路如图3所示.校时过程中.在小时校正时不影响分和秒的计数,在分校正时不影响秒和小时的计数•设计小采用开关控制•使计数器对11-Iz的校时脉冲计数.图3:校吋电路2.1.4译码与显示电路计数器产生的输出信号需要经译码后通过数码管进行显136福建电脑2009年第1O期示•设计中采用共阴极八段
8、数码管.译码器选择数字显示译码器，数字显示译码器不同于通用的译码器,内部不仅具有译码功能.还具有驱动显示器件的功能.设计中采用七段显示译码器74LS48,该译码器输出为高电平，用来驱动共阴极数码管，内部有上拉电阻•使用时直接与数码管引脚连接阎.2.2数字时钟的Proteus仿真221仿真原理图设计原理图设计是Proteus仿真重要
