基于quartusii_的多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-03-12 06:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 得到模 24計(jì)數(shù)器。 原理圖： 封裝圖： 仿真 由仿真結(jié)果知，此時(shí)計(jì)時(shí)器為模 24計(jì)數(shù)器。 （ 4）各計(jì)時(shí)器綜合時(shí)各進(jìn)位信號(hào)及置位信號(hào)說明 計(jì)時(shí)器向分計(jì)時(shí)器進(jìn)位：由于 74160 是同步計(jì)數(shù)器，在秒計(jì)時(shí)器達(dá)到59 秒時(shí)，向分計(jì)時(shí)器的使能端輸入信號(hào)，使使能端有效。待下一個(gè)時(shí)鐘脈沖到來時(shí)，秒計(jì)時(shí)器在清零的同時(shí)，也給分計(jì)時(shí)器進(jìn)位。因而只需將秒計(jì)時(shí)器的置位信號(hào)通過一非門后，作為分計(jì)時(shí)器的使能信號(hào)。 B．分計(jì)時(shí)器應(yīng)在 59分 59 秒時(shí)向時(shí)計(jì)時(shí)器輸入信號(hào)，并使其有效。為達(dá)到這一目的，應(yīng)使分計(jì)數(shù)器的 mh[2]mh[0]ml[3]ml[0]和秒計(jì)時(shí)器向分計(jì)時(shí)器的進(jìn)位信號(hào)相與非后作為分計(jì)時(shí)器的置位信號(hào)，達(dá)到清零效果，同時(shí)將置位信號(hào)通過一非門后作為時(shí)計(jì)時(shí)器的進(jìn)位信 號(hào)。 23 時(shí) 59 分 59 秒時(shí)，所有計(jì)時(shí)器將同時(shí)集體清零。因而可將hh[2]hh[0]hl[3]hl[0]和分計(jì)時(shí)器向時(shí)計(jì)時(shí)器的進(jìn)位信號(hào)與非后作為時(shí)計(jì)時(shí)器的同步置位信號(hào)，以達(dá)到同步清零的目的。 譯碼顯示電路 譯碼顯示電路總體設(shè)計(jì) 其中 DIG0—— DIG5 為 LED的位碼， a— g為 LED 的段碼。譯碼器 74138 用來選擇哪一位 LED 顯示，而 24 選四 MUX 用來決定所選 LED 上顯示的內(nèi)容。 譯碼顯示電路原理圖 上面所示原理圖中的四個(gè) 74151 八選一 數(shù)據(jù)選擇器聯(lián)合構(gòu)成了一個(gè) 32 選 4數(shù)據(jù)選擇器，目的是能夠輪流選擇輸出計(jì)時(shí)器的秒分時(shí) 以及秒表信號(hào) 共六位數(shù)據(jù)；7447 是將選擇輸出的 4 位 BCD碼轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的數(shù)據(jù)以便可以由單晶體顯示器顯示輸出； 74138 是一個(gè)譯碼器，用來控制選擇哪一個(gè)顯示器顯示。 本模塊原理為：將 1KHZ 的頻率進(jìn)行摸 8 后所得輸出信號(hào)快速掃描選擇 LED顯示的位碼，同時(shí)通過所得的三位信號(hào)的 8種組合選擇秒表個(gè)位，秒表十位，秒各位，秒十位，分個(gè)位，分十位以及時(shí)個(gè)位，時(shí)十位輸出。使其在所選定的 LED上顯示出來。由于 1KHZ 的掃描頻率很快，以及人眼的遲滯效應(yīng) ， LED 顯示基本看不到閃爍。 清零電路 清零電路的目的是在任一時(shí)刻，能夠隨意的對時(shí)鐘顯示電路進(jìn)行清零控制，此電路的實(shí)現(xiàn)較為簡單 ，只需在各位計(jì)時(shí)器的每個(gè)清零端加一開關(guān)，當(dāng)開關(guān)在一種狀態(tài)時(shí)，正常計(jì)時(shí)。而當(dāng)開關(guān)在其對立狀態(tài)時(shí)，則集體同步清零。 原理圖如下： 依圖，只需將 clr 信號(hào)作為輸入信號(hào)輸入各級(jí)計(jì)時(shí)器的每個(gè)清零端。當(dāng)開關(guān)K2為 0 時(shí)，清零信號(hào) clr 為 1，計(jì)時(shí)器正常計(jì)時(shí)。而當(dāng) K2為 1時(shí)， clr 為 0，計(jì)時(shí)器清零。至此，清零的目的便已達(dá)到。 較分校時(shí)電路 在電子鐘計(jì)時(shí)不準(zhǔn)確的時(shí)候，需要對其進(jìn)行校正。在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，較分電路是必不可少的一部分。為達(dá)到這一目的，需有一定的校分校時(shí)信號(hào)，通過開關(guān)電路的控制，系統(tǒng)在正常計(jì)時(shí)信號(hào)和較分信號(hào)之間進(jìn)行選擇，從而達(dá)到較分或正常計(jì)時(shí)的效果。 校分電路： 將此電路作為分計(jì)時(shí)器的分個(gè)位的使能信號(hào)，由圖可知，當(dāng)開關(guān)信號(hào) K3 為零時(shí)，時(shí)鐘輸入信號(hào) second 有效，正常計(jì)數(shù)；開關(guān)信號(hào) K3 為 1 時(shí)， 1KHZ 的校分信號(hào)有效，分計(jì)時(shí)器開始不受秒計(jì)時(shí)器的約束，快速較分。 校時(shí)電路： 同校分電路，只需將此電路與時(shí)個(gè)位的使能端相連，作為其使能端的輸入信號(hào)即可達(dá)到校時(shí)目的。開關(guān)狀態(tài)決定的電路功能為： 開關(guān)狀態(tài) 有效使能信號(hào) 時(shí)計(jì)時(shí)器功能 K4為 0 正常進(jìn)位信號(hào) minute 正常計(jì)時(shí) K4為 1 校時(shí)信號(hào) 1KHZ 快速校時(shí) 保持電路 所謂保持電路，就是在開關(guān)作用時(shí)，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)保持；開關(guān)不作用時(shí)，計(jì)數(shù)繼續(xù)進(jìn)行。要完成這個(gè)功能只需將秒位的使能端置無效就可以使計(jì)數(shù)停止，進(jìn)而分位和時(shí)位都停止計(jì)數(shù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了保持功能。在電路中用開關(guān) K1 經(jīng)過一個(gè)非門接至秒位的使能端。 原理圖如下： 將此電路接至秒個(gè)位的使能端，則當(dāng) K1為 0 時(shí)，使能端有效，電路正常工作；當(dāng) K1 為 1 時(shí)，使能端為零，秒個(gè)位停止工作，其他各級(jí)計(jì)時(shí)電路因得不到上一級(jí)的進(jìn)位信號(hào)而停止工作，從而整個(gè)數(shù)字電子鐘實(shí)現(xiàn)保持功能。 報(bào)時(shí)電路 通過各個(gè)邏輯門電路的組合，可比較容易的讓計(jì)時(shí)器在設(shè)定的時(shí)刻通過蜂鳴器發(fā)出響聲。并可通過改變輸入頻
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