【文章內(nèi)容簡介】 字電子鐘 掌握數(shù)字電子鐘的設(shè)計、組裝與調(diào)試方法； 熟悉集成電路的使用方法。（1）cc40192（6片）（2）cc4011（6片）（3）74LS2O（2片）（4）共陰七段顯示器（6片）（5）電阻、電容、導(dǎo)線等（若干）數(shù)字電子鐘設(shè)計報告數(shù)字電子鐘的邏輯框圖如圖34所示。它由555集成芯片構(gòu)成的振蕩電路、分頻器、計數(shù)器、顯示器和校時電路組成。555集成芯片構(gòu)成的振蕩電路產(chǎn)生的信號經(jīng)過分頻器作為秒脈沖，秒脈沖送入計數(shù)器，計數(shù)結(jié)果通過“時”、“分”、“秒”譯碼器顯示時間。圖3參數(shù)計算和器件選擇（一）計數(shù)器秒脈沖信號經(jīng)過6級計數(shù)器，分別得到“秒”個位、十位、“分”個位、十位以及“時”個位、十位的計時?！懊搿薄胺帧庇嫈?shù)器為六十進制，小時為二十四進制。（1）六十進制計數(shù)由分頻器來的秒脈沖信號，首先送到“秒”計數(shù)器進行累加計數(shù)，秒計數(shù)器應(yīng)完成一分鐘之內(nèi)秒數(shù)目的累加，并達到60秒時產(chǎn)生一個進位信號，所以，選用兩片cc40192和一片cc4011組成六十進制計數(shù)器，來實現(xiàn)六十進制計數(shù)。其中，“秒”十位是六進制，“秒”個位是十進制。如圖3431所示。數(shù)字電子鐘設(shè)計報告圖3431所示（60進制計數(shù)構(gòu)造）（2）二十四進制計數(shù)“12翻1”小時計數(shù)器是按照“01——02——03——??——22——23——00——01——02——??”規(guī)律計數(shù)的，這與日常生活中的計時規(guī)律相同。在此實驗中，它是由兩片cc40192和一片cc4011構(gòu)造成的同步二十四計數(shù)器，利用異步清零端實現(xiàn)起從23——00的翻轉(zhuǎn)，其中“24”為過渡狀態(tài)不顯示。其中，“時”十位是3進制，“時”個位是十進制。 數(shù)字電子鐘設(shè)計報告如圖3432所示.（二）顯示器本系統(tǒng)用七段發(fā)光二極管來顯示譯碼器輸出的數(shù)字，顯示器有兩種：共陽極顯示器或共陰極顯示器。74LS48譯碼器對應(yīng)的顯示器是共陰極顯示器。（三）校時電路當數(shù)字鐘走時出現(xiàn)誤差時，需要校正時間。校時電路實現(xiàn)對“時”“分”“秒”的校準。在電路中設(shè)有正常計時和校對位置。本實驗實現(xiàn)“時”“分”的校對。對校時的要求是，在小時校正時不影響分和秒的正常計數(shù)；在分校正時不影響秒和小時的正常計數(shù)。需要注意的時，校時電路是由與非門構(gòu)成的組合邏輯電路，開關(guān)S1或S2為“0”或“1”時，可能會產(chǎn)生抖動，為防止這一情況的發(fā)生我在原本接校時脈沖的端口接到了實驗裝置的“單次脈沖”端口，這樣既時限內(nèi)了防抖動，又可以利用手動操作來完成校時。數(shù)字電子鐘設(shè)計報告校時電路圖（四）整點報時電路數(shù)字鐘整點報時是最基本的功能之一。實驗要求的是在離整點差10秒時，每隔一秒鳴叫一次，每次持續(xù)時間為一秒，共響5次，前4次為低音500Hz，最后一聲為高音1000Hz。整點報時電路如圖6所示。整點報時電路主要由控制門電路和音響電路兩部分組成?？刂崎T電路部分：由11個與非門組成。圖中與非門的輸入信號QQQQ分別表示“分十位”、“分個位”、“秒十位”、“秒個位”的狀態(tài)，下標中的D、C、B、A分別表示組成計數(shù)器的四個觸發(fā)器的狀態(tài)。由上圖可以看出： Y1=QC4*QA4*QD3*QA3 Y2=Y1*QC2*QA 2（即QC4QA4=101）、分個位為9（即QD3QA3=1001）、秒十 以上二式表示當分十位為5位為5（即QC2QA2=101）時，即59分50秒時發(fā)出控制信號。根據(jù)設(shè)計要求，數(shù)字鐘電路要求在59分51秒、53秒、55秒、59秒時各鳴叫一次。當計數(shù)器達到59分50秒時，分、秒計數(shù)器的狀態(tài)為：QD4QC4QB4QA4=0101（分十位）QD3QC3QB3QA3=1001（分個位）QD2QC2QB2QA2=0101（秒十位）QD1QC1QB1QA1=0000（秒個位）前四聲計數(shù)器狀態(tài)發(fā)生在59分51秒至59分58秒之間。因此，只有秒個位的狀態(tài)發(fā)生變化，而其他計數(shù)器的狀態(tài)無需變化，所以可保持不變。數(shù)字電子鐘設(shè)計報告此時 QC4=QA4=QD3=QA3=QC2=QA2=1不變，將它們相與即得Y2。而51秒、53秒、55秒、57，59秒時的秒計數(shù)器個位狀態(tài)分別為QD1QC1QB1QA1=0001（51秒）QD1QC1QB1QA1=0011（53秒）QD1QC1QB1QA1=0101（55秒）QD1QC1QB1QA1=0111（57秒）并根據(jù)需要，前四聲為低，則接如500Hz的脈沖信號。最后一聲的各計數(shù)器狀態(tài)分別如下：QD4QC4QB4QA4=0000（分十位）QD3QC3QB3QA3=0000（分個位）QD2QC2QB2QA2=0000（秒十位）QD1QC1QB1QA1=0000（秒個位）即只須將分進位信號和1KHz的脈沖信號接入即可。如圖424所示如圖424所示（圖中報警器用指示燈來表示）數(shù)字電子鐘設(shè)計報告由圖中所示的數(shù)字中系統(tǒng)組成框圖按照信號的流向分級安裝，逐級級聯(lián)。這里的每一級是指組成數(shù)字中的各個功能電路。級聯(lián)時如果出現(xiàn)時序配合不同步，或劍鋒脈沖干擾，引起的邏輯混亂，可以增加多級邏輯門來延時。如果顯示字符變化很快，模糊不清，可能是由于電源電流的跳變引起的，可在集成電路器件的電源端Vcc加退藕濾波電容。通過運用數(shù)字集成電路設(shè)計的24小時制的數(shù)字電子時鐘，經(jīng)過試驗，成功實現(xiàn)了一下基本功能：，以數(shù)字形式顯示時、分、秒的時間。，并分別在51秒、53秒、55秒、57秒、59秒實現(xiàn)了“四短一長”的報時效果。，且能驚醒校正時間（通過開關(guān)調(diào)時、分）。通過這次數(shù)字電子鐘的課程設(shè)計，我們才把學到的東西與實踐相結(jié)合。從中對我們學的知識有了更進一步的理解，而且更進一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。也鍛煉了自己獨立思考問題的能力和通過查看相關(guān)資料來解決問題的習慣。雖然這只是一次簡單的課程設(shè)計，但通過這次課程設(shè)計我們了解了課程設(shè)計的一般步驟，和設(shè)計中應(yīng)注意的問題。設(shè)計本身并不是有很重要的意義，而是同學們對待問題時的態(tài)度和處理事情的能力。各個芯片能夠完成什么樣的功能，使用芯片時應(yīng)該注意那些要點。同一個電路可以用那些芯片實現(xiàn)，各個芯片實現(xiàn)同一個功能的區(qū)別。另外，我還漸漸熟悉了mutisim這個仿真軟件的各個功能，讓我體會到了期中的樂趣，還在電腦制作文檔的過程中，使我對辦公軟件有了更進一步的了解和掌握。參考文獻 清華大學出版社 （修訂版）清華大學出版社 北京交通大學出版社 電子工業(yè)出版社：清華大學出版社，第四篇：電子鐘——合肥工業(yè)大學數(shù)字邏輯課程設(shè)計報告一）設(shè)計題目:電子鐘二）設(shè)計任務(wù)和基本要求:、分、秒； (清零)； ；，能夠修改時、分、秒的值； ，整點時喇叭鳴叫。三）所用主要器件和設(shè)備:TDS 系列數(shù)字電路實驗系統(tǒng)ISP 系統(tǒng)可編程器件以及《數(shù)字邏輯》課程實驗所用部分中、小規(guī)模集成電路等PC 計算機ISP1032E 可編程邏輯器件以及數(shù)據(jù)選擇器、觸發(fā)器、移位寄存器、計數(shù)器及基本門電路等在Windows平臺上運行的ispLEVER 編程軟件四）設(shè)計思想:數(shù)字鐘電路的基本結(jié)構(gòu)由兩個 60 進制計數(shù)器和一個24 進制計數(shù)器組成，分別對秒、分、小時進行計時，當計時到23 時59 分59 秒時，再來一個計數(shù)脈沖，則計數(shù)器清零，重新開始計時。當數(shù)字鐘處于計時狀態(tài)時，秒計數(shù)器的進位輸出信號作為分鐘計數(shù)器的計數(shù)信號，分鐘計數(shù)器的進位輸出信號又作為小時計數(shù)器的計數(shù)信號時、分、秒的計時結(jié)果通過6 個數(shù)碼管來動態(tài)顯示。數(shù)字鐘除了能夠正常計時外，還應(yīng)能夠?qū)r間進行調(diào)整。因此，通過模式選擇信號MODMOD2 控制數(shù)字鐘的工作狀態(tài)，即控制數(shù)字鐘，使其分別工作于正常計時，調(diào)整分、時和設(shè)定分、時5 個狀態(tài)。當數(shù)字鐘處于計時狀態(tài)時，3 個計數(shù)器允許計數(shù)，且秒、分、時計數(shù)器的計數(shù)時鐘信號分別為CLK,秒的進位, 分的進位。當數(shù)字鐘處于調(diào)整時間狀態(tài)時，被調(diào)的分或時會一秒一秒地增加；當數(shù)字鐘處于定時狀態(tài)時，可以設(shè)定小時和分；當計時到所設(shè)定的時刻時，會響鬧鐘五）設(shè)計步驟及程序:pause是暫停鍵，當暫停時set1與set2分別控制調(diào)節(jié)為時還是為分或是為秒。exam提供一個模擬上升沿，hh，hl，mh，ml，sh，sl分別控制小時高位，低位，分鐘高位，分鐘低位，秒高位，低位。thh，thl，tmh，tml，tsh，tsl分別表示時分秒變化的中間變量。alarm表示鬧鐘是否報時library ieee。use 。use 。entity clock is port（clk:in std_logic。clr:in std_logic。pause:in std_logic。set1:in std_logic。set2:in std_logic。clk1:in std_logic。alarm:out std_logic。hh,hl,mh,ml,sh,sl:out std_logic_vector(3 downto 0))。end clock。architecture behavioral of clock is signal count:integer range 0to 1000。signal thh,thl,tml,tmh,tsh,tsl:std_logic_vector(3 downto 0)。signal exam:in