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1、一、实验目的1.熟练掌握原理图输入的EDA软件设计流程2.进一步掌握常用数字集成电路的应用。3.初步掌握数字系统的分析设计方法。二、实验要求1.正常模式时，采用24小时制，设计时有时、分、秒。但只显示时、分（四个数码管）。2.设计时要有计数、数据选择、译码、显示等。设计提示：数字钟的功能实际上是对秒信号计数。EDA-V硬件开发系统可提供不同的时钟信号，分频后可产生秒时钟。数字钟在结构上可分为两个部分：计数器和显示器。计数器又可分为秒计数器、分计数器和小时计数器；秒计数器和分计数器由两个六十进制构成，小时计数器由二十四进制计数器实现。动态显示电路可用三态门构成的四选一数据选择器，和一个四进制加
2、一个二四译码器，还有一个七段译码器7448组成。三态门在选择了一个数码管的同时，打开一个三态门，其他的关闭。进而实现数据选择。如图1所示的用三态门实现动态显示的框图。在QuartusII软件中实现四个数码管的动态显示原理指定按实验箱上的连接关系，指定引脚，下载到实验箱中，进行测试。9位选时钟—78动态数码管的引脚关系如下：SEG3—SEG6的共阴公共端G经反相器分别与CPLD的对应管脚P170，P172.P173.P174相连，由其控制器实现各位分时选通，动态扫描。SEG3—SEG6(a,b,c,d,e,f,g)的各段与CPLD引脚的对应关系为：P175,P176,P177,P179,P18
3、0,P186,P187。SEG7—SEG10的共阴公共端G经反相器分别与CPLD的对应管脚P190,P191,P192,P193相连，由其控制实现各位分时选通，动态扫描。SEG7—SEG10(a,b,c,d,e,f,g)的各段与CPLD引脚的对应关系为：P195,P196,P197,P198,P199,P200,P202,P203。一、实验内容1.相关理论知识数码管要正常显示，就要驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。本报告选的是动态式。①静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一
4、个单片机或其它器件的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8=40根I/O端口来驱动，要知道一个89S51单片机可用I/O端口才32个。实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。②动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示比划“a,b,c,d,e,f,g,dp”9的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所
5、有数码管都要接收到相同的自形码，但究竟是哪个数码管会显示出字形，取决于单片机对为选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮轮流控制各个数码管的COM端，这使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示一样的，能够节省大量的I/0端口，而且功耗更低。1.计数电路设计（1）74LS161集成芯片的
6、介绍74LS161是一种同步4进制加法集成计数器。其引脚排列如图1所示。引脚图图1当复位端CR=1时，输出Q3Q2Q1Q0全为零，实现异步清零的功能。当CR=0时，预置控制端LD=1，且为上升沿时，Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0实现同步预置数功能。当CR=LD=0且使能端相与为零时，输出保持不变。当CR=LD=0且使能端全为1，上升沿有效时，计数器才开始加法计数，实现计数功能。用74LS161实现（N）进制计数器的方法。1.直接清零法2.置位法3.级联法（2）用74LS161集成芯片实现六十进制电路因为74LS161是十六进制计数，所以60（图2）、24（图3）进制要采用级联法。方法：将
7、低位芯片的进位输出端CO端和高位芯片的计数控制端CTT或CTP直接连接，外部计数脉冲同时从每片芯片的CP端输入。电路图9图2转换为模块波形图（3）用74LS161集成芯片实现二十四进制电路电路图9图3转换为模块波形图3．动态扫描显示电路（1）四进制电路及电路模块和其波形9电路图四进制模块波形图（2）2线-4线译码器逻辑电路图译码器模块2线—4线译码器功能表输入输出9A1B1Y00Y01Y02Y03xx1111
