数字电子钟设计课程设计报告书报告书书

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1、数字电子系统设计报告题目名称：数字式竞赛抢答器姓名：宋扬学号：20130407101028班级：13电子信息工程指导教师：郭红俊邯郸学院信息工程学院2014年12月..一、摘要数字钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用：小到人们日常生活中的电子手表，大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。多功能数字钟由以下几部分组成：555定时器组成的多谐振荡器构成秒脉冲发生器；校正电路；六十进制的秒、分计数器和十二进制的时计数器；秒

2、、分、时的数码显示部分；报时电路等。具体要求如下：钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置。通过数字钟的制作进一步了解中小规模集成电路。二、设计内容及要求（1）功能设计一个具有计时、显示“时、分、秒”和校时功能的数字电子钟。①显示时、分、秒；②具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间；③计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时；④为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。（2）设计要求①画出电路原理图（或仿真电路图）；②元器件及参数选择；③电路仿真与调试

3、；（3）编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。三、重要器件概述各器件的逻辑框图、逻辑符号、逻辑功能表、内部原理图及逻辑功能分别如下：1.74LS04仔细观察一下三极管组成的开关电路即可发现，当输入为高电平时输出等于低电平，而输入为低电平时输出等于高电平。因此输出与输入的电平之间是反向关系，它实际上就是一个非门。（亦称反向器）。所用芯片74LS04是一个有六个反相器的芯片，其逻辑框图如下图所示：..图一、芯片74LS04管脚图2.74LS0074系列与非门的电线电缆与三极管组成的TTL反

4、相器的典型电路的区别在于输入端改成了夺发射极三极管。所用芯片74LS00，其逻辑框图如下图所示：图二、芯片74LS00逻辑框图逻辑符号图：图三、芯片74LS00逻辑符号逻辑功能表如下图：..表一74LS00逻辑功能表3、石英晶体4.74LS16074LS160为十进制同步加法计数器逻辑框图如图：图七、74LS160逻辑框图图八、74LS160逻辑符号逻辑功能描述如下：74LS160中LD为预置数控制端，D0-D3为数据输入端，C为进位输出端，RD为异步置零端，Q0-Q3位数据输出端，EP和ET为工作状态控制端。当R

5、C=0时所有触发器将同时被置零，而且置零操作不受其他输入端状态的影响。当RC=1、LD=0时，电路工作在预置数状态。这时门G16-G19的输出始终是1，所以FF0-FF1输入端J、K的状态由D0-D3的状态决定。当RC=LD=1而EP=0、ET=1时，由于这时门G16-G19的输出均为0，亦即FF0-FF3均处在J=K=0的状态，所以CP信号到达时它们保持原来的状态不变。同时C的状态也得到保持。如果ET=0、则EP不论为何状态，计数器的状态也保持不变，但这时进位输出C等于0。当RC=LD=EP=ET=1时，电路工作

6、在计数状态。从电路的0000状态开始连续输入16个计数脉冲时，电路将从1111的状态返回0000的状态，C端从高电平跳变至低电平。利用C端输出的高电平或下降沿作为进位输出信号。..5．LEDLED是发光二极管LightEmittingDiode的英文缩写。LED显示屏是由发光二极管排列组成的一显示器件。它采用低电压扫描驱动，具有：耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大、可视距离远、规格品种全等特点。管脚１２３４分别接输出段的Ｑ０、Ｑ１Ｑ２、Ｑ３．图形显示如下图所示：图九、LED显示屏四、电路方框图数字钟

7、组成电路的总体框图的原理图如下图所示：时显示器分显示器秒显示器12进制计数器60进制计数器60进制计数器整点报时校时电路振荡器图十、总体框图..五．电路各部分设计1．计数部分秒信号经秒计数器、分计数器、时计数器之后。分别得到显示电路，以便实现用数字显示时、分、秒的要求。“秒”和“分”计数器应为六十进制，而“时”计数器应为二十四进制。要实现这一要求，可选用的中规模集成计数器较多，这次我用的是74160。A：“秒”，“分”60进制原理图如下十位个位Q3Q2Q1Q0Cr’QCCCPQ3Q2Q1Q0Cr’QCCCP1HZ7

8、4160显示器图十一“秒”，“分”电路原理图通过两片74160能实现六十进制计数器。一块组成十进制，另一块组成六进制。组合起来就构成六十进制计数器，通过串行的方式能实现上述功能，在串行方式里面以低位的输出信号作为高位的时钟输入信号。六十进制计数器。如图十二..图十二，两块74LS160构成的六十进制计数器在Multisim上的实际电路图如下图图十三60进制电