数电综合实验——数字时钟仿真与调试.doc

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1、数电综合实验报数字电子时钟的设计与调试一、设计指标（1）数字电子钟以昼夜24小时为一个计数周期。（2）具有“时”、“分”、“秒”数字显示。（3）具有校时功能，分别进行时分秒的校正。二、设计基本原理数字电子钟的逻辑框图如图1-1所示。它由555集成芯片构成的振荡电路、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。555集成芯片构成的振荡电路产生的信号经过分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。译码器译码器译码器时计数器校时电路分频器555振荡器器分计数器秒计数器整点报时电路显示部分驱动部分计数部分图1—11.脉冲产生电路脉冲产生电

2、路采用555定时器产生占空比为50%，频率为2KHz的矩形波。电路如图示：2.秒脉冲产生电路由于振荡电路产生的是2kHz的频率，要得到秒脉冲，需要用分频电路。经过4次十分频及一次2分频可得到1Hz的秒脉冲。可采用CC4518经行分频。秒脉冲产生电路如图1-2所示。3.计数、译码、显示电路获得秒脉冲信号后，可根据60秒为1分钟，60分钟为1小时，24小时为一个计数周期的计数规律，分别确定秒、分、时的计数器。由于秒和分的显示均为六十进制，因此他们可以由两级十进制计数器组成，其中秒和分的个位为十进制计数器，十位为六进制的计数器，可采用反馈归零法来实现。如图1-3所示同理可

3、得到二十四进制计数器，如图1-4所示译码电路可先用BCD-锁存器/七段译码/驱动器74LS47，它可以直接驱动共阳数码管显示器。译码显示电路如图1-5所示1.校时电路校时电路的作用是当计数器刚接通电源或走时出现误差时，进行时间的校准。校准电路如图1-6所示。分为时校准、分校准、秒校准。1.整点报时电路电路图如1-7所示。此电路每当“分”计数器和“秒”计数器计到59分50秒时便会自动驱动蜂鸣器，发出报警声，报警时间为10秒。一、实验心得经过一周的努力，终于完成了该电子时钟的课程设计。经过这段时间的课程设计，我学到了许多东西，对课本上的内容的理解加深了印象，同时也学会了

4、一种学习的态度。理论要联系实践，当然实践也离不开理论，由于对课本的内容还不是很熟悉，所以在做这个课程设计前，我先把课本的重点知识复习了一遍，时序逻辑电路、组合逻辑电路等，然后就是到图书馆查找相应的资料，抱着好几本书就在那里认真地查，查的过程中也看到了很多关于CMOS芯片的应用实例。理论上的知识搞定了，接下来就是开始设计了。Mutisim这个软件的仿真，给我的印象是简洁实用，很多电路都能在上面先进行仿真，不过我这个题目的核心芯片在仿真上面，出现了一些问题，一些管脚的位置和实际的不一样，仿真调试不成功，于是我就想到，按照理论来讲这是没有错的，为了验证清除，我先将电路进行

5、分模块调试，把每一部分都仔细检查了一遍，最终发现了与仿真的不同，接线是一样的，不过在真实的接线中可行，在仿真中却不行，最大一个不同之处就在于校时模块，虽然仿真是那种接法可行，不过在实际接线中我采用了另外一种接法。这次课程设计也再次让我看到理论与实践的差别和联系，理论固然重要，然而我们要在实践中发现错误，并解决错误，也提高了自己的动手能力和实际解决问题的能力。一种学习态度：认真、严谨的学习态度。这就是我的另一个收获，不仅仅是做课程设计，无论是做什么研究，都必须要有一种认真严谨的学习态度，比如说，独立思考独立完成，认真接线，仔细检查等，这些都是对我们自身能力的一种培养，

6、在以后的学习甚至工作中，很多东西都只能靠自己去独立思考完成，因此我们也藉此学会了一种独立思考的学习态度。无论最后的结果是怎样，你参与了，你就肯定有收获。当然，在课程设计的过程中我们遇到了很多困难，比如仿真软件的使用以及仿真结果出现错误等等，这些都是以前我们学习没有学到的。当然这也使我们认识到自己的不足，感到幸运的是，我找到了一个好的搭档，他提出了好多关键性的建议，才使得这个电子时钟有了现在的成果。要说各自的分工的话，我只能说大家都参与了进来，本来就是一个小团队，谈不上什么分工。每个人都有自己的想法和建议，但我们的目的都不尽相同，那就是使我们的电子时钟成功的工作并且达

7、到要求。当然，尽管我们的设计并不完美，但这是我们努力的结果，希望老师给予支持和建议。一、附图1.电路全图1.电路仿真结果