【正文】 _logic_vector(2 downto 0)。end entity。當(dāng)k2=1鍵時，計時器迅速遞增，按60小時循環(huán)，并且計滿59時回到00，但不向時進位，k4=1時停止循環(huán)。當(dāng)k2=0鍵時，計時器迅速遞增，按60小時循環(huán)，并且計滿59時回到00，但不向時進位，k2=1時停止循環(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： 報時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，一個基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時”，“分”，“秒”，校時電路、報時電路和振蕩器、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。其特點為：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動功能的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)計采用由集成電路定時器555與RC組成的多諧振蕩器。本設(shè)計采用各種集成電路，進行了一個具有正點報時功能的數(shù)字電子鐘的設(shè)計。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。至于整點報時不準(zhǔn)確的問題，開始的時候我們以為是計數(shù)器少數(shù)了一個，或者是和電臺報時重疊。調(diào)試過程中的經(jīng)驗談?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)計上的注意事項以及小組成員溝通之間的注意事項。因為電路板內(nèi)部沒有空隙，所以考慮將兩片芯片放在了右下角單獨開出的一片小區(qū)域里。接下來，進行的是元器件的排版工作。另外數(shù)字鐘還有一個問題，就是整點報時功能不準(zhǔn)確，到達1點時會報時12聲，2點會報時1聲，3點會報時2聲等等，以此類推。在protues中畫好原理圖后，我們開始進行電路仿真。我們也對開關(guān)防抖動電路加深了理解，開關(guān)防抖動是通過一個RC電路來減輕開關(guān)抖動產(chǎn)生的時間很短的脈沖尖刺等造成電路的變化，可以通過R、C來改變時間常數(shù)達到防抖動。后來發(fā)現(xiàn)將7400改為74LS00后就不會存在這個問題。我們在設(shè)計鬧鐘電路的控制開關(guān)時經(jīng)過多次修改，與數(shù)值比較器相連設(shè)置時間的撥碼開關(guān)電路在此處仿真會出現(xiàn)問題，最終我們確定用兩個撥碼開關(guān)一個接電源一個接地實現(xiàn)控制作用。仿廣播電臺報時模塊能夠正常工作。因為該電路是在小時數(shù)變化時工作，所以我們只需要通過校時開關(guān)改變小時數(shù)，而不需要將數(shù)字鐘調(diào)至整點來測試電路。因此調(diào)試時應(yīng)小心不能同時撥開兩個開關(guān)。首先確定電路板上從左到右四個開關(guān)順序按照小時的十位、個位，分鐘的十位、個位排列，之后按照當(dāng)前時間設(shè)置撥碼開關(guān)的數(shù)值。在調(diào)節(jié)校時、校分時曾經(jīng)在板子后方接一個電容，并接過示波器，這個過程中分鐘數(shù)碼管曾突然不顯示，按校時、校分按鈕并不能使其恢復(fù)正常。在測試按鈕短按實現(xiàn)快校時時，發(fā)現(xiàn)短按校時按鈕，小時顯示有可能不變、或有可能亂跳，如從12跳到6跳到2；校分按鈕短按時有不變情況，在校分計數(shù)超過40后經(jīng)常直接置零；并且校分按鈕會影響到小時的顯示；長按時按鍵按下和松開時也會影響計數(shù)變化。因此振蕩電路正常工作。老師告知PCB板可能出現(xiàn)幾處錯誤，因為修改元件時自動布線把過孔取消了，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1KHz的信號和一個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)作計數(shù)器的時鐘。音響發(fā)出4聲提示音的波形。 五、設(shè)計方案及仿真分析： ①主體電路 振蕩器 計數(shù)器 譯碼顯示②擴展電路 正點報時 定時控制 音響電路 電源電路： ①計時顯示功能起初仿真發(fā)現(xiàn)小時、分、秒的數(shù)字都能夠正常顯示，且分、秒為60進制，但小時信號出現(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)某些整點數(shù)不準(zhǔn)確，主要原因是邏輯控制電路中的與非門延時時間不夠，產(chǎn)生了競爭冒險現(xiàn)象，可以適當(dāng)增加與非門的級數(shù)或接入小電容進行延時。(Q4Q1)’)’ D3=(Q3’Q4’)’減法計數(shù)器選用74LS191，個控制端的作用如下：LD’為置數(shù)端，當(dāng)LD’=1時將小時計數(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)減計數(shù)到0時，CP0’輸出一個負(fù)脈沖，U’/D為加減控制器。7時59對應(yīng)的時個位計數(shù)器狀態(tài)0111，分十位計數(shù)器狀態(tài)0101，可以使音響電路正好在7點59響，持續(xù)1min后停響。 時分校正電路 ①仿廣播電臺整點報時電路一般數(shù)字電子鐘都具備整點報時的功能，及在時間到達整點前數(shù)秒鐘內(nèi)數(shù)字鐘會自動發(fā)出聲響報時。對校時電路的要求是：在小時校正的時候不影響分和秒的正常計數(shù)，在分校正時不影響小時和秒的正常計數(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的進位過程。也可以選用10進制計數(shù)器，無需進制轉(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。計時出現(xiàn)誤差時可以用校時電路進行校時、校分。在計數(shù)器電路中，對秒、分計數(shù)采用60進制的計數(shù)器，對時計數(shù)器采用12翻1 的計數(shù)器。④畫出數(shù)字鐘系統(tǒng)的整機邏輯電路圖，設(shè)計印制電路板，要求器件布局合理，布線整齊、美觀。第一篇：數(shù)字電子鐘實驗報告本科實驗報告學(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 王子立實驗報告課程名稱：電子電路安裝與調(diào)試指導(dǎo)老師：王子立成績：______________ 實驗名稱：多功能數(shù)字鐘的設(shè)計與制作實驗類型：設(shè)計型同組成員：一、實驗?zāi)康暮鸵髮嶒災(zāi)康模?，裝調(diào)技術(shù)和數(shù)字鐘的功能擴展電路的設(shè)計。③測試數(shù)字電子鐘系統(tǒng)的邏輯功能，同時滿足基本功能與擴展功能的要求。分頻器采用計數(shù)器實現(xiàn)，以得到1秒（即頻率1Hz）的標(biāo)準(zhǔn)秒信號脈沖。計數(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)部含有一個振蕩電路和一個14級2分頻電路，使用非常方便。選用74LS92作為十位計數(shù)器，74LS90作為個位計數(shù)器，再將他們級聯(lián)組成模數(shù)M=60的計數(shù)器。工作過程：74LS191從0開始計數(shù)，到第九個技術(shù)脈沖過后，其輸出為1010，與非門G1輸出低電平，計數(shù)器異步置零，與非門G1又回到高電平。一般電子鐘都有時、分、秒等校時功能。如果校時脈沖改由單位脈沖產(chǎn)生器提供，則可以進行慢校時。例：要求上午7時59分發(fā)出鬧時信號，持續(xù)時間為1min。(Q1Q4)’)’ D2=(Q2’當(dāng)減法計數(shù)到0時，74LS191的CP0’會輸出一個負(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，因此時分進位信號仍為高電平，經(jīng)與非門G1和非門后產(chǎn)生一個上升沿，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)果對電路進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。③正點報時功能 音響電路示波器，觀察當(dāng)整點來臨時，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被點亮，同時經(jīng)過7805輸出5V穩(wěn)壓；其中四個電容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)問題時進行修改。(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，撥動開關(guān)時也有可能有抖動，因此撥動撥碼開關(guān)時需要小心，固定電路板和撥碼開關(guān)撥動開關(guān)可以正常工作。鬧鐘電路通過撥碼開關(guān)設(shè)置鬧鐘時間。但是如果同時使兩個開關(guān)狀態(tài)處于“ON”狀態(tài)，電源直接與地相接，整個電路都被短路，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)線將正確的兩個相連的管腳連接后，接通電源，在非整點時喇叭不再發(fā)聲。并聯(lián)電容后再次測試，發(fā)現(xiàn)所有時間的整點報小時數(shù)功能所報聲音數(shù)都正常。在設(shè)計過程，要注意TTL門電路中輸入懸空時輸入的是高電平，所以設(shè)計電路時要注意添加接地，同時也要加電阻。在主體電路調(diào)試中發(fā)現(xiàn)了小時電路變化至7時就發(fā)生了進位，通過示波器觀察波形發(fā)現(xiàn)因為從7（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到的時間來達到延遲目的。開始的時候我認(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，但下午回來后再進行調(diào)試一段時間后，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)進行下面的工作。幾乎就在我布完線的同時，曉杰她們的仿真結(jié)果出來了，小時的翻轉(zhuǎn)是不正確的，所以我們在討論了之后，對小時控制電中的D觸發(fā)器的輸入邏輯進行了修改，然后加入了兩個芯片，分別是74LS04的非門和74LS20的與非門。四天的時間里讓我對PCB的設(shè)計產(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)計的方法以及DRC確認(rèn)設(shè)計等等，同時也切身的體會到了自己經(jīng)驗的不足，也有了以后努力的方向。鑒于修改自啟動問題需要對整個電路的邏輯進行修改，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，一般開機后會處于10：00（不穩(wěn)定），已經(jīng)不需要很長的校時調(diào)整。還要感謝王老師的指導(dǎo)，指出了我們電路設(shè)計的不合理的地方，并告訴了我們修改方式，并且因為之前我不會DRC，在板子加工之前還幫我們修正了四處設(shè)計錯誤，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, 而且具有較好報時功能。但一般來講，如果振蕩器的頻率和其計時精度越高，則其耗電量越大。60進制計數(shù)：“秒”和“分”的計數(shù)都需要60進制，本設(shè)計根據(jù)《電子技術(shù)》課本中提到的知識，采用兩片74LS161組成256進制計數(shù)器后再用反饋歸零法來組成60進制計數(shù)，其中，“秒”十位是六進制，“秒”個位是十進制其電路圖如圖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、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，我覺著最大的收獲就是增強了自己獨立收集資料的能力，鍛煉了自己獨立思考、獨立解決問題的能力。數(shù)字鐘它的計時周期為24小時，顯示滿刻度為23時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制譯碼器、二—十進制譯碼器和BCD—7段譯碼器。由于與門容易產(chǎn)生競爭冒險現(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，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。所以在實驗中我們就小心翼翼的把弄開關(guān)，結(jié)果也沒出現(xiàn)什么