【正文】 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)什么錯(cuò)誤。yh :out std_logic_vector(3 downto 0)。architecture six of mod_60 is signalhh:std_logic_vector(3 downto 0)。architecture rtl of baoshi is begin process(a1,a2)begin if(a1=“0000” and a2=“0000” and a3=“0000” and a4 library ieee。s1,s2,s3 :in std_logic。)then yend process。entity mux8 is port(d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7:in std_logic_vector(3 downto 0)。（2）k4：校分鍵。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。由于與門容易產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象，故采用與非門和非門串接。要精確輸出1Hz脈沖，對(duì)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。七．心得體會(huì)通過這次對(duì)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。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。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。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?huì)DRC，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。四天的時(shí)間里讓我對(duì)PCB的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了更深刻的認(rèn)識(shí)，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(huì)到了自己經(jīng)驗(yàn)的不足，也有了以后努力的方向。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(duì)比檢查之后，發(fā)現(xiàn)一些元器件的封裝不對(duì)，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。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。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。并聯(lián)電容后再次測(cè)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。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。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。(很遺憾忘記拍照記錄波形)。 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。根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)電路進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。(Q1Q4)’)’ D2=(Q2’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)。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。（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(jí)2分頻電路，使用非常方便。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(hào)脈沖。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(hào)： 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(jī)：______________ 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)。在計(jì)數(shù)器電路中，對(duì)秒、分計(jì)數(shù)采用60進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，對(duì)時(shí)計(jì)數(shù)器采用12翻1 的計(jì)數(shù)器。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(hào)。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。 時(shí)分校正電路 ①仿廣播電臺(tái)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(huì)自動(dòng)發(fā)出聲響報(bào)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。 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(hào)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。 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(hào)經(jīng)過U1產(chǎn)生一個(gè)1KHz的信號(hào)和一個(gè)2Hz的信號(hào)，其中2Hz的信號(hào)再次經(jīng)過分頻產(chǎn)生1Hz的信號(hào)，當(dāng)作計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘。因此振蕩電路正常工作。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。因此調(diào)試時(shí)應(yīng)小心不能同時(shí)撥開兩個(gè)開關(guān)。仿廣播電臺(tái)報(bào)時(shí)模塊能夠正常工作。后來發(fā)現(xiàn)將7400改為74LS00后就不會(huì)存在這個(gè)問題。在protues中畫好原理圖后，我們開始進(jìn)行電路仿真。接下來，進(jìn)行的是元器件的排版工作。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(jiǎn)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)。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。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。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。雖然我們至此已經(jīng)完成了本學(xué)期對(duì)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。用555直接產(chǎn)生1Hz的信號(hào)不準(zhǔn)確，所以用其先產(chǎn)生f=1000Hz的高頻信號(hào)，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(hào)的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。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。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(qǐng)教老師和同學(xué)，虛心請(qǐng)教，終于在不懈努力下完成了老師的任務(wù)。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)。sel:in std_logic_vector(2 downto 0)。end rtl。y:out std_logic_vector(7 downto 0))。use 。signalhl:std_logic_vector(3 downto 0)。yl :out std_logic_vector(3 downto 0)。但是我們知道這不是做科學(xué)應(yīng)有的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，但以后我們會(huì)努力的。六、遇到的問題：當(dāng)調(diào)動(dòng)開關(guān)時(shí)，容易出現(xiàn)數(shù)字的變動(dòng)，經(jīng)過上網(wǎng)的搜索可知，這是抖動(dòng)效應(yīng)，是物理效應(yīng)，現(xiàn)學(xué)知識(shí)還解決不了。clr :in std_logic。end mod_60。end baoshi。entity decode3_8 is port(a,b,c:in std_logic。139。use 。當(dāng)k1=1鍵時(shí)，計(jì)時(shí)器迅速遞增，按24小時(shí)循環(huán)，并且計(jì)滿23時(shí)回到00，k3=0時(shí)停止循環(huán)。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論述：根據(jù)對(duì)電子鐘控制電路的要求，分析如下：首先根據(jù)老師對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求，編寫電子鐘控制電路的vhdl程序，程序分為正常顯示時(shí)間、調(diào)整和鬧鈴時(shí)間調(diào)整、報(bào)時(shí)等進(jìn)程；運(yùn)用了38譯碼器、八選一、二選一數(shù)據(jù)選擇器、模8計(jì)數(shù)器、七段譯碼、24進(jìn)制計(jì)數(shù)器、60進(jìn)制計(jì)數(shù)器、比較器等構(gòu)成其動(dòng)態(tài)顯示電路，使電子鐘正常顯示。當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí)，分十位、分個(gè)位和秒十位保持不變，分別為5，因此可將計(jì)數(shù)器十位的Qc和Qa，個(gè)位的Qd和Qa及秒計(jì)數(shù)器十位的Qa和Qc相與，從而產(chǎn)生報(bào)時(shí)控制信號(hào)。由f=11T=(R1+2R2)Cln2，設(shè)C=,可得R1=,R2==1000Hz的信號(hào)。其總電路圖如圖12所示。當(dāng)計(jì)數(shù)器所采用的碼制不同時(shí)，譯碼電路也會(huì)隨之不同。五．課程設(shè)計(jì)各個(gè)部分模塊的介紹振蕩器的精確度和穩(wěn)定性對(duì)電子鐘的質(zhì)量影響最大，石英晶體振蕩器具有震蕩頻率準(zhǔn)確、頻率容易調(diào)整且電路結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。我還要感謝我的兩個(gè)可愛的組員，沒有她們協(xié)助和付出，憑我一個(gè)人，很難在這么短的時(shí)間內(nèi)完成這么一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的全過程。這塊PCB板總共花了我一天的時(shí)間進(jìn)行排版和布線，然后花了整整三天的時(shí)間，更改銅線的粗細(xì)，修改電源和晶振電路，然后還修改了四十多處沒連上或者過孔沒打通的錯(cuò)誤，不得不說PCB的設(shè)計(jì)是一個(gè)集技術(shù)與耐心于一體的工作。PCB版圖的繪制主要包括了元器件的導(dǎo)入與檢查，排版，手動(dòng)布線與自動(dòng)布線，手動(dòng)布線更改，以及原理圖更改邏輯設(shè)計(jì)之后的大改和經(jīng)過老師檢查之后的大改幾部分組成。在進(jìn)行電路仿真的過程中，由于是第一次使用protues ISIS軟件，我一開始還不太熟悉軟件的操作方法和功能。在后續(xù)仿真中，我們不加入振蕩電路，而通過給予激勵(lì)電源來提供輸入信號(hào)。在LD1的輸出端與計(jì)數(shù)器74LS191的置數(shù)管腳之間并聯(lián)一個(gè)104電容，注意焊接時(shí)使電容管腳與其他管腳不相接，以免發(fā)生短路情況。由于設(shè)計(jì)電路的原因，控制開關(guān)有兩個(gè)撥碼開關(guān)接入狀態(tài)，左數(shù)第一個(gè)與電源相接，第二個(gè)與地相接，當(dāng)?shù)诙€(gè)開關(guān)未接通（0）時(shí)不論第一個(gè)撥碼開關(guān)接通與否輸入都為高電平（1），鬧鐘電路工作；當(dāng)狀態(tài)為01時(shí)，鬧鐘電路控制開關(guān)處于打開狀態(tài)，相當(dāng)于鬧鐘電路不工作。換成撥碼開關(guān)后，打開撥碼開關(guān)后小時(shí)、分鐘能夠正常計(jì)數(shù)。在將探頭接至5腳，測(cè)得500Hz左右的方波信號(hào)。下面，將針對(duì)電路中的關(guān)鍵模塊進(jìn)行詳細(xì)的介紹。②依次進(jìn)行主體電路和各擴(kuò)展電路的功能仿真，觀察各電路模塊的功能是否滿足需求，必要時(shí)在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)添加示波器探針觀察電路的波形情況。編碼器是由與非門實(shí)現(xiàn)的組合邏輯電路，其輸出端的邏輯表達(dá)式由5變量的卡諾圖可得： D0=Q0D1=((Q4’Q1)’校準(zhǔn)后將校正開關(guān)K薄回原位，數(shù)字鐘繼續(xù)進(jìn)行正常的計(jì)數(shù)工作。74LS74是D觸發(fā)器，用作時(shí)十位計(jì)數(shù)。通常用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)分頻，一般用多級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)?；鶞?zhǔn)頻率源是數(shù)字電子鐘的核心，它產(chǎn)生一個(gè)矩形波時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)，其頻率精度和穩(wěn)定性決定了計(jì)時(shí)的精度。譯碼器采用BCD碼七段譯碼顯示驅(qū)動(dòng)器。2Hz再經(jīng)過一個(gè)D觸發(fā)器二分頻后得到1Hz的秒信號(hào)。第十一、十二個(gè)脈沖過后計(jì)數(shù)狀態(tài)分比為10001/10010，這時(shí)與非門G2輸出低電平，計(jì)數(shù)控制端為高電平74LS191被設(shè)置為減法計(jì)數(shù)器，與非門G3的兩輸入端都為高電平，輸出變?yōu)榈碗娖?，使D觸發(fā)器清零，整個(gè)計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為00001，完成了從12→1的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。報(bào)時(shí)方式是發(fā)出連續(xù)的或者有節(jié)奏的音頻信號(hào)，較復(fù)雜的也可以是實(shí)時(shí)語音提示。U’/D=1做減法計(jì)數(shù)。： 原小時(shí)計(jì)數(shù)顯示電路 當(dāng)H11=1，H13=1即Q3Q2Q1Q0=1010，U2進(jìn)行置零操作，但觀察仿真發(fā)現(xiàn)Q3Q2Q1Q0= 0111即置零。 數(shù)字鐘主體部分上圖為數(shù)字鐘的主體部分從上到下分別是共陰數(shù)碼管顯示器，分壓限流電阻，顯示譯碼器和16進(jìn)制計(jì)數(shù)器。安裝所有的芯片，接通電源，電源電路指示燈亮，數(shù)碼管亮，顯示小時(shí)的兩個(gè)數(shù)碼管顯示18，顯示分鐘的兩個(gè)數(shù)碼管顯示88，顯示秒的兩個(gè)數(shù)碼管從零開始以1Hz的頻率計(jì)數(shù)。后發(fā)現(xiàn)電路板上分鐘電路用到的74LS390非常燙，可能已被燒壞。⑤調(diào)節(jié)仿廣播臺(tái)報(bào)時(shí)功能首先通過校分按鈕使分鐘顯示為59分，當(dāng)秒數(shù)達(dá)到50后，每逢奇數(shù)秒數(shù)會(huì)響一低音聲音，持續(xù)一秒鐘，到達(dá)59分響一高音。六、討論、心得 李曉杰：在本次實(shí)驗(yàn)過程我主要承擔(dān)的工作有鬧鐘電路和電源電路的設(shè)計(jì)，利用Proteus對(duì)電路進(jìn)行仿真并修改電路，協(xié)助進(jìn)行電路板的安裝，與組員一起進(jìn)行電路的調(diào)試。在仿真過程學(xué)習(xí)了Proteus軟件的使用方法，也對(duì)數(shù)字電路的內(nèi)容加深了理解。但仿真一開始，就立刻出現(xiàn)了問題，電路的分、秒顯示和進(jìn)位都正確，但是小時(shí)的計(jì)數(shù)功能在進(jìn)制卻有錯(cuò)誤，出現(xiàn)了滿7復(fù)0的情況，即狀態(tài)為0→1→2→3→4→5→6→7→10→11→12→0。首先最容易想到的就是將數(shù)碼管顯示器即數(shù)字鐘的顯示部分放到板子的最上方，這樣可以一眼就看到整個(gè)電路的工作性質(zhì)；其次就是想到了要將手動(dòng)校時(shí)和鬧鐘開關(guān)等按鍵以及開關(guān)放在板子的最下面，方便進(jìn)行操作；至于其它的部分，主要就是為了美觀進(jìn)行了一個(gè)相對(duì)整齊的排布，同時(shí)也留出了一定的空間，為以后的布線留下余地。在這次的調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的主要的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和不合理的地方有網(wǎng)絡(luò)名在組員的原理圖更改之后沒有更新，鬧鐘的數(shù)值比較器比較的開關(guān)和計(jì)數(shù)器的二進(jìn)制順序相反，沒有設(shè)計(jì)自