【正文】 _logic_vector(2 downto 0)。end entity。當(dāng)k2=1鍵時(shí)，計(jì)時(shí)器迅速遞增，按60小時(shí)循環(huán)，并且計(jì)滿59時(shí)回到00，但不向時(shí)進(jìn)位，k4=1時(shí)停止循環(huán)。當(dāng)k2=0鍵時(shí)，計(jì)時(shí)器迅速遞增，按60小時(shí)循環(huán)，并且計(jì)滿59時(shí)回到00，但不向時(shí)進(jìn)位，k2=1時(shí)停止循環(huán)。三、環(huán)境說明：主要是使用了MAXPLUSⅡ軟件，經(jīng)過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)及了解，以及請教老師和同學(xué)，虛心請教，終于在不懈努力下完成了老師的任務(wù)。我在設(shè)計(jì)過程中認(rèn)真的翻閱大量的書籍，去網(wǎng)上搜尋資料，在看了很多思路之后形成了一套我自己的思路。電路如下圖所示： 報(bào)時(shí)電路示意圖由于使用的是TTL門電路，所以允許懸空。本設(shè)計(jì)用74LS47D作為譯碼器與七段數(shù)碼管相連接。用555直接產(chǎn)生1Hz的信號不準(zhǔn)確，所以用其先產(chǎn)生f=1000Hz的高頻信號，在經(jīng)過1000分頻的分頻電路產(chǎn)生1Hz的秒脈沖，這樣做可以保證秒信號的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。因此，一個(gè)基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時(shí)”，“分”，“秒”，校時(shí)電路、報(bào)時(shí)電路和振蕩器、分頻器組成。雖然我們至此已經(jīng)完成了本學(xué)期對電子技術(shù)課程（模電部分和數(shù)電部分）的學(xué)習(xí)，但在本次課設(shè)的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中仍然遇到了很多未曾想到的問題。設(shè)高低音頻率分別為512Hz和1024Hz。其特點(diǎn)為：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路能提供較大的拉電流。74LS161芯片的引腳排列圖和邏輯功能示意圖如圖6所示。555定時(shí)器是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙地結(jié)合在一起的中規(guī)模集成電路，功能靈活，所以本設(shè)計(jì)采用由集成電路定時(shí)器555與RC組成的多諧振蕩器。本設(shè)計(jì)采用各種集成電路，進(jìn)行了一個(gè)具有正點(diǎn)報(bào)時(shí)功能的數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)。附錄：原始調(diào)試記錄調(diào)試日期：2016/7/17 早上來到，安裝好芯片和撥碼開關(guān)之后，我們就安上了電源，開始了調(diào)試過程。至于整點(diǎn)報(bào)時(shí)不準(zhǔn)確的問題，開始的時(shí)候我們以為是計(jì)數(shù)器少數(shù)了一個(gè)，或者是和電臺報(bào)時(shí)重疊。調(diào)試過程中的經(jīng)驗(yàn)談?wù){(diào)試的具體過程已經(jīng)附在上文的安裝與調(diào)試環(huán)節(jié)了，所以在此就不再贅述了，這里簡單講一下在調(diào)試過程中所發(fā)現(xiàn)的一些設(shè)計(jì)上的注意事項(xiàng)以及小組成員溝通之間的注意事項(xiàng)。因?yàn)殡娐钒鍍?nèi)部沒有空隙，所以考慮將兩片芯片放在了右下角單獨(dú)開出的一片小區(qū)域里。接下來，進(jìn)行的是元器件的排版工作。另外數(shù)字鐘還有一個(gè)問題，就是整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能不準(zhǔn)確，到達(dá)1點(diǎn)時(shí)會報(bào)時(shí)12聲，2點(diǎn)會報(bào)時(shí)1聲，3點(diǎn)會報(bào)時(shí)2聲等等，以此類推。在protues中畫好原理圖后，我們開始進(jìn)行電路仿真。我們也對開關(guān)防抖動(dòng)電路加深了理解，開關(guān)防抖動(dòng)是通過一個(gè)RC電路來減輕開關(guān)抖動(dòng)產(chǎn)生的時(shí)間很短的脈沖尖刺等造成電路的變化，可以通過R、C來改變時(shí)間常數(shù)達(dá)到防抖動(dòng)。后來發(fā)現(xiàn)將7400改為74LS00后就不會存在這個(gè)問題。我們在設(shè)計(jì)鬧鐘電路的控制開關(guān)時(shí)經(jīng)過多次修改，與數(shù)值比較器相連設(shè)置時(shí)間的撥碼開關(guān)電路在此處仿真會出現(xiàn)問題，最終我們確定用兩個(gè)撥碼開關(guān)一個(gè)接電源一個(gè)接地實(shí)現(xiàn)控制作用。仿廣播電臺報(bào)時(shí)模塊能夠正常工作。因?yàn)樵撾娐肥窃谛r(shí)數(shù)變化時(shí)工作，所以我們只需要通過校時(shí)開關(guān)改變小時(shí)數(shù)，而不需要將數(shù)字鐘調(diào)至整點(diǎn)來測試電路。因此調(diào)試時(shí)應(yīng)小心不能同時(shí)撥開兩個(gè)開關(guān)。首先確定電路板上從左到右四個(gè)開關(guān)順序按照小時(shí)的十位、個(gè)位，分鐘的十位、個(gè)位排列，之后按照當(dāng)前時(shí)間設(shè)置撥碼開關(guān)的數(shù)值。在調(diào)節(jié)校時(shí)、校分時(shí)曾經(jīng)在板子后方接一個(gè)電容，并接過示波器，這個(gè)過程中分鐘數(shù)碼管曾突然不顯示，按校時(shí)、校分按鈕并不能使其恢復(fù)正常。在測試按鈕短按實(shí)現(xiàn)快校時(shí)時(shí)，發(fā)現(xiàn)短按校時(shí)按鈕，小時(shí)顯示有可能不變、或有可能亂跳，如從12跳到6跳到2；校分按鈕短按時(shí)有不變情況，在校分計(jì)數(shù)超過40后經(jīng)常直接置零；并且校分按鈕會影響到小時(shí)的顯示；長按時(shí)按鍵按下和松開時(shí)也會影響計(jì)數(shù)變化。因此振蕩電路正常工作。老師告知PCB板可能出現(xiàn)幾處錯(cuò)誤，因?yàn)樾薷脑r(shí)自動(dòng)布線把過孔取消了，因此幾根地線沒有連上。 晶振電路 上圖為晶振電路，U1是14次分頻的分頻器，晶振的輸出信號經(jīng)過U1產(chǎn)生一個(gè)1KHz的信號和一個(gè)2Hz的信號，其中2Hz的信號再次經(jīng)過分頻產(chǎn)生1Hz的信號，當(dāng)作計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘。音響發(fā)出4聲提示音的波形。 五、設(shè)計(jì)方案及仿真分析： ①主體電路 振蕩器 計(jì)數(shù)器 譯碼顯示②擴(kuò)展電路 正點(diǎn)報(bào)時(shí) 定時(shí)控制 音響電路 電源電路： ①計(jì)時(shí)顯示功能起初仿真發(fā)現(xiàn)小時(shí)、分、秒的數(shù)字都能夠正常顯示，且分、秒為60進(jìn)制，但小時(shí)信號出現(xiàn)滿7復(fù)0的狀況，即狀態(tài)為0→1→2→3→4→5→6→7→10→11→12。如果出現(xiàn)某些整點(diǎn)數(shù)不準(zhǔn)確，主要原因是邏輯控制電路中的與非門延時(shí)時(shí)間不夠，產(chǎn)生了競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象，可以適當(dāng)增加與非門的級數(shù)或接入小電容進(jìn)行延時(shí)。(Q4Q1)’)’ D3=(Q3’Q4’)’減法計(jì)數(shù)器選用74LS191，個(gè)控制端的作用如下：LD’為置數(shù)端，當(dāng)LD’=1時(shí)將小時(shí)計(jì)數(shù)器輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)輸入端D0D1D2D3置入，CP0’為溢出負(fù)脈沖輸出端，當(dāng)減計(jì)數(shù)到0時(shí)，CP0’輸出一個(gè)負(fù)脈沖，U’/D為加減控制器。7時(shí)59對應(yīng)的時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器狀態(tài)0111，分十位計(jì)數(shù)器狀態(tài)0101，可以使音響電路正好在7點(diǎn)59響，持續(xù)1min后停響。 時(shí)分校正電路 ①仿廣播電臺整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路一般數(shù)字電子鐘都具備整點(diǎn)報(bào)時(shí)的功能，及在時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)前數(shù)秒鐘內(nèi)數(shù)字鐘會自動(dòng)發(fā)出聲響報(bào)時(shí)。對校時(shí)電路的要求是：在小時(shí)校正的時(shí)候不影響分和秒的正常計(jì)數(shù)，在分校正時(shí)不影響小時(shí)和秒的正常計(jì)數(shù)。與非門G1回到高電平的瞬間（上升沿），74LS74觸發(fā)器被置1，完成910的進(jìn)位過程。也可以選用10進(jìn)制計(jì)數(shù)器，無需進(jìn)制轉(zhuǎn)換，只需要將Q0和CP1’相連即可。在他的輸出端可以得到2Hz的標(biāo)準(zhǔn)脈沖和其他高頻信號。計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)可以用校時(shí)電路進(jìn)行校時(shí)、校分。在計(jì)數(shù)器電路中，對秒、分計(jì)數(shù)采用60進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，對時(shí)計(jì)數(shù)器采用12翻1 的計(jì)數(shù)器。④畫出數(shù)字鐘系統(tǒng)的整機(jī)邏輯電路圖，設(shè)計(jì)印制電路板，要求器件布局合理，布線整齊、美觀。第一篇：數(shù)字電子鐘實(shí)驗(yàn)報(bào)告本科實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)號： 指導(dǎo)教師：2016年7月19日課程名稱：姓名： 院系： 專業(yè)：電子電路安裝與調(diào)試 陳肖葦、李曉杰、張晨靖 信息與電子工程學(xué)院 電子科學(xué)與技術(shù) 3140104544 王子立實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：電子電路安裝與調(diào)試指導(dǎo)老師：王子立成績：______________ 實(shí)驗(yàn)名稱：多功能數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作實(shí)驗(yàn)類型：設(shè)計(jì)型同組成員：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵髮?shí)驗(yàn)?zāi)康模?，裝調(diào)技術(shù)和數(shù)字鐘的功能擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)。③測試數(shù)字電子鐘系統(tǒng)的邏輯功能，同時(shí)滿足基本功能與擴(kuò)展功能的要求。分頻器采用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，以得到1秒（即頻率1Hz）的標(biāo)準(zhǔn)秒信號脈沖。計(jì)數(shù)器的輸出經(jīng)譯碼器送顯示器。（CD4060）的晶體振蕩電路及分頻電路，取晶振的頻率為32768Hz，該電路內(nèi)部含有一個(gè)振蕩電路和一個(gè)14級2分頻電路，使用非常方便。選用74LS92作為十位計(jì)數(shù)器，74LS90作為個(gè)位計(jì)數(shù)器，再將他們級聯(lián)組成模數(shù)M=60的計(jì)數(shù)器。工作過程：74LS191從0開始計(jì)數(shù)，到第九個(gè)技術(shù)脈沖過后，其輸出為1010，與非門G1輸出低電平，計(jì)數(shù)器異步置零，與非門G1又回到高電平。一般電子鐘都有時(shí)、分、秒等校時(shí)功能。如果校時(shí)脈沖改由單位脈沖產(chǎn)生器提供，則可以進(jìn)行慢校時(shí)。例：要求上午7時(shí)59分發(fā)出鬧時(shí)信號，持續(xù)時(shí)間為1min。(Q1Q4)’)’ D2=(Q2’當(dāng)減法計(jì)數(shù)到0時(shí)，74LS191的CP0’會輸出一個(gè)負(fù)脈沖，使D觸發(fā)器的觸發(fā)信號回到0，單觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變，當(dāng)74LS191的CP0’結(jié)束負(fù)脈沖回到高電平時(shí)，因此時(shí)分進(jìn)位信號仍為高電平，經(jīng)與非門G1和非門后產(chǎn)生一個(gè)上升沿，使D觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)到0狀態(tài)，74LS191又回到置數(shù)狀態(tài)。根據(jù)仿真結(jié)果對電路進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。③正點(diǎn)報(bào)時(shí)功能 音響電路示波器，觀察當(dāng)整點(diǎn)來臨時(shí)，示波器顯示的波形情況。 電源電路上圖為電源電路，將8~12V的直流電接在JP1上，若電源正常工作，則電源指示燈LED被點(diǎn)亮，同時(shí)經(jīng)過7805輸出5V穩(wěn)壓；其中四個(gè)電容C11，C12，C13，C14起到濾波的作用，用來穩(wěn)定穩(wěn)壓器輸出的電壓。 ①安裝電路 按照原理圖、PCB圖和板子上的元件名稱安裝、焊接電路，芯片先焊插座，方便出現(xiàn)問題時(shí)進(jìn)行修改。(很遺憾忘記拍照記錄波形)。主體電路數(shù)字鐘正常工作。但是撥碼開關(guān)與底座有些接觸不良，撥動(dòng)開關(guān)時(shí)也有可能有抖動(dòng)，因此撥動(dòng)撥碼開關(guān)時(shí)需要小心，固定電路板和撥碼開關(guān)撥動(dòng)開關(guān)可以正常工作。鬧鐘電路通過撥碼開關(guān)設(shè)置鬧鐘時(shí)間。但是如果同時(shí)使兩個(gè)開關(guān)狀態(tài)處于“ON”狀態(tài)，電源直接與地相接，整個(gè)電路都被短路，停止工作。我們將電路板上相連的LD線用小刀刮斷，通過導(dǎo)線將正確的兩個(gè)相連的管腳連接后，接通電源，在非整點(diǎn)時(shí)喇叭不再發(fā)聲。并聯(lián)電容后再次測試，發(fā)現(xiàn)所有時(shí)間的整點(diǎn)報(bào)小時(shí)數(shù)功能所報(bào)聲音數(shù)都正常。在設(shè)計(jì)過程，要注意TTL門電路中輸入懸空時(shí)輸入的是高電平，所以設(shè)計(jì)電路時(shí)要注意添加接地，同時(shí)也要加電阻。在主體電路調(diào)試中發(fā)現(xiàn)了小時(shí)電路變化至7時(shí)就發(fā)生了進(jìn)位，通過示波器觀察波形發(fā)現(xiàn)因?yàn)閺?（0111）到8（1000）存在著1變0，0變1的情況使LD瞬間有低電平，而將置數(shù)電路改成在同時(shí)滿足1001情況下置數(shù)可以解決問題。在調(diào)試過程中，理解了增加并聯(lián)電容通過電容的充放電來延遲電平達(dá)到的時(shí)間來達(dá)到延遲目的。開始的時(shí)候我認(rèn)為在AD中已經(jīng)繪制完成的原理圖應(yīng)當(dāng)存在某種方法可以直接兼容至ISIS使用而無需重新繪制，后來查詢了各種資料，發(fā)現(xiàn)ISIS的電路圖可以在AD中打開，而AD中的原理圖無法使用ISIS打開，所以最后我們決定重新繪制一遍原理圖。調(diào)試的第一天上午，我們的電路板的功能基本還正確，但下午回來后再進(jìn)行調(diào)試一段時(shí)間后，卻發(fā)現(xiàn)數(shù)字鐘的分突然不顯示了，并且芯片U22發(fā)燙非常嚴(yán)重，后來我們找老師更換了一塊芯片，發(fā)現(xiàn)數(shù)字鐘工作一段時(shí)間之后芯片還是會微微發(fā)熱，懷疑是電路哪里存在短路問題，但是測量芯片接地和連接VCC的管腳，發(fā)現(xiàn)電壓是正常的，直觀來看電路板的器件焊接也沒有明顯問題，所以一直也沒有找到芯片發(fā)熱的具體原因，好在之后的調(diào)試我們會時(shí)常留意U22的溫度，沒有再出現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)燙的問題。首先第一步就是進(jìn)行元器件的導(dǎo)入，但是導(dǎo)入之后，經(jīng)過元器件的對比檢查之后，發(fā)現(xiàn)一些元器件的封裝不對，或者是一些元器件甚至沒有選擇封裝，于是經(jīng)過了更改之后，繼續(xù)進(jìn)行下面的工作。幾乎就在我布完線的同時(shí)，曉杰她們的仿真結(jié)果出來了，小時(shí)的翻轉(zhuǎn)是不正確的，所以我們在討論了之后，對小時(shí)控制電中的D觸發(fā)器的輸入邏輯進(jìn)行了修改，然后加入了兩個(gè)芯片，分別是74LS04的非門和74LS20的與非門。四天的時(shí)間里讓我對PCB的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了更深刻的認(rèn)識，包括電源和地的布線方式，模塊化設(shè)計(jì)的方法以及DRC確認(rèn)設(shè)計(jì)等等，同時(shí)也切身的體會到了自己經(jīng)驗(yàn)的不足，也有了以后努力的方向。鑒于修改自啟動(dòng)問題需要對整個(gè)電路的邏輯進(jìn)行修改，工作量很大，而且對電路整體功能影響不大，所以這一問題我們小組暫未修改，且經(jīng)過所有其他調(diào)整之后，一般開機(jī)后會處于10：00（不穩(wěn)定），已經(jīng)不需要很長的校時(shí)調(diào)整。還要感謝王老師的指導(dǎo)，指出了我們電路設(shè)計(jì)的不合理的地方，并告訴了我們修改方式，并且因?yàn)橹拔也粫﨑RC，在板子加工之前還幫我們修正了四處設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，使我們調(diào)試過程中的工作量極大的降低。它已成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚囊徊糠?，廣泛地應(yīng)用在各家各戶以及車站等公共場所，數(shù)字鐘的廣泛應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義，由于數(shù)字集成電路的發(fā)展,使得數(shù)字電子鐘的精度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式鐘表, 而且具有較好報(bào)時(shí)功能。但一般來講，如果振蕩器的頻率和其計(jì)時(shí)精度越高，則其耗電量越大。60進(jìn)制計(jì)數(shù)：“秒”和“分”的計(jì)數(shù)都需要60進(jìn)制，本設(shè)計(jì)根據(jù)《電子技術(shù)》課本中提到的知識，采用兩片74LS161組成256進(jìn)制計(jì)數(shù)器后再用反饋歸零法來組成60進(jìn)制計(jì)數(shù)，其中，“秒”十位是六進(jìn)制，“秒”個(gè)位是十進(jìn)制其電路圖如圖5所示。CD4511內(nèi)接有上拉電阻，故只需在輸入端與數(shù)碼管筆段之間傳入限流電阻即可工作。部分門電路控制音響，輸入有時(shí)、分的各相應(yīng)位的控制組合。七．心得體會通過這次對數(shù)字電子鐘的課程設(shè)計(jì)，我覺著最大的收獲就是增強(qiáng)了自己獨(dú)立收集資料的能力，鍛煉了自己獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問題的能力。數(shù)字鐘它的計(jì)時(shí)周期為24小時(shí)，顯示滿刻度為23時(shí)59分59秒。要精確輸出1Hz脈沖，對電容和電阻的數(shù)值精度要求很高，所以輸出脈沖不夠準(zhǔn)確也不夠穩(wěn)定。常用的集成譯碼器有二進(jìn)制譯碼器、二—十進(jìn)制譯碼器和BCD—7段譯碼器。由于與門容易產(chǎn)生競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象，故采用與非門和非門串接。由于擁有模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)的理論知識，加之這次的課程設(shè)計(jì)，使我對以往的一些知識有了更深入的理解。開始確定了兩個(gè)方案，但考慮到方案的可行性，選擇了第一種，也就是這一種方案。（2）k2：校分鍵。（2）k4：校分鍵。date_out:out std_logic_vector(6 downto 0))。entity mux8 is port(d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7:in std_logic_vector(3 downto 0)。use 。)then yend process。end mux_24。s1,s2,s3 :in std_logic。 and s3=39。architecture rtl of baoshi is begin process(a1,a2)begin if(a1=“0000” and a2=“0000” and a3=“0000” and a4 library ieee。use 。architecture six of mod_60 is signalhh:std_logic_vector(3 downto 0)。end if。yh :out std_logic_vector(3 downto 0)。then hhelsif(clk39。所以在實(shí)驗(yàn)中我們就小心翼翼的把弄開關(guān)，結(jié)果也沒出現(xiàn)什么