【正文】 LS90，其內(nèi)部邏輯框圖如圖6所示。該器件為雙2510異步計(jì)數(shù)器，并且每一計(jì)數(shù)器均提供一個(gè)異步清零端（高電平有效）。圖 5 74LS90內(nèi)部邏輯框圖秒個(gè)位計(jì)數(shù)單元為10進(jìn)制計(jì)數(shù)器，無需進(jìn)制轉(zhuǎn)換，只需將Ｑ0與ＣＰW（下降沿有效）相連即可。ＣＰR（下降沿有效）與1Hz秒輸入信號相連，Ｑ３可作為向上的進(jìn)位信號與十位計(jì)數(shù)單元的ＣＰR相連。秒十位計(jì)數(shù)單元為6進(jìn)制計(jì)數(shù)器，需要進(jìn)制轉(zhuǎn)換,可以利用74LS90的有兩個(gè)清零端的特點(diǎn)，在不用門電路的情況下實(shí)現(xiàn)10進(jìn)制轉(zhuǎn)6進(jìn)制，具體電路見下面設(shè)計(jì)圖。分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)分別與秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)單元完全相同。譯碼驅(qū)動(dòng)及顯示單元電路：譯碼電路的功能是將“秒”、“分”、“時(shí)”計(jì)數(shù)器的輸出代碼進(jìn)行翻譯，變成相應(yīng)的數(shù)字。用于驅(qū)動(dòng)LED七段數(shù)碼管的譯碼器常用的有74LS48。74LS48是BCD7段譯碼器/驅(qū)動(dòng)器，其輸出是OC門輸出且低電平有效，專用于驅(qū)動(dòng)LED七段共陰極顯示數(shù)碼管。如圖9所示。若將“秒”、“分”、“時(shí)”計(jì)數(shù)器的每位輸出分別接到相應(yīng)七段譯碼器的輸入端，便可進(jìn)行不同數(shù)字的顯示。校時(shí)電路：校正時(shí)間的方法是：首先截?cái)嗾５挠?jì)數(shù)通路，然后再進(jìn)行人工出觸發(fā)計(jì)數(shù)或?qū)㈩l率較高的方波信號加到需要校正的計(jì)數(shù)單元的輸入端，校正好后，再轉(zhuǎn)入正常計(jì)時(shí)狀態(tài)即可。根據(jù)要求，數(shù)字鐘應(yīng)具有分校正和時(shí)校正功能，因此，應(yīng)截?cái)喾謧€(gè)位和時(shí)個(gè)位的直接計(jì)數(shù)通路，并采用正常計(jì)時(shí)信號與校正信號可以隨時(shí)切換的電路接入其中。圖4所示為所設(shè)計(jì)的校時(shí)電路。圖 6 方案一校正電路圖定時(shí)控制電路：數(shù)字鐘在指定的時(shí)刻發(fā)出信號，或驅(qū)動(dòng)音響電路“鬧時(shí)”；或?qū)δ逞b置的電源進(jìn)行接通或斷開“控制”。在本次設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)成鬧時(shí)，指定時(shí)刻為05時(shí)59分00鈔音響電路以1KHZ的頻率的鬧一分鐘到6時(shí)00分00秒結(jié)束。（可以通過必一個(gè)二輸入為四輸入引入上下午的指示信號來進(jìn)一步確定鬧鐘的響鈴時(shí)間）圖10 定時(shí)控制電路 時(shí)間脈沖電路的設(shè)計(jì)圖 13 產(chǎn)生1Hz時(shí)間脈沖的電路圖555構(gòu)成振蕩電路和74LS90構(gòu)成分頻電路。如圖11，555輸出1KHz的脈沖，三片74LS90級聯(lián)分頻即可得500Hz和1Hz信號。60進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)：“秒”計(jì)數(shù)器電路與“分”計(jì)數(shù)器電路都是60進(jìn)制，它由一級10進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一級6進(jìn)制計(jì)數(shù)器連接構(gòu)成。首先將兩片74LS90設(shè)置成十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，將兩片計(jì)數(shù)器并行進(jìn)位則最大可實(shí)現(xiàn)100進(jìn)制的計(jì)數(shù)器?，F(xiàn)要設(shè)計(jì)一個(gè)60進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，可利用“反饋清零”的方法實(shí)現(xiàn)。因?yàn)?4LS90有兩個(gè)異步清零端R0（1）他R0（2），分別用十位端人Q2和Q0與他們相連，當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出“2Q32Q22Q12Q0、1Q3Q2Q1Q0=010000”時(shí)，通過門電路形成一置數(shù)脈沖，使計(jì)數(shù)器歸零，這樣可以不用門電路實(shí)現(xiàn)60進(jìn)制計(jì)數(shù)器。圖14 60進(jìn)制電路圖譯碼及驅(qū)動(dòng)顯示電路譯碼電路的功能是將“秒”、“分”、“時(shí)”計(jì)數(shù)器的輸出代碼進(jìn)行翻譯，變成相應(yīng)的數(shù)字。用于驅(qū)動(dòng)LED七段數(shù)碼管的譯碼器常用的有74LS48。74LS48是BCD7段譯碼器/驅(qū)動(dòng)器，其輸出是OC門輸出且高電平有效，專用于驅(qū)動(dòng)LED七段共陰極顯示數(shù)碼管。由74LS48和LED七段共陽數(shù)碼管組成的一位數(shù)碼顯示電路如圖 14 所示。若將“秒”、“分”、“時(shí)”計(jì)數(shù)器的每位輸出分別接到相應(yīng)七段譯碼器的輸入端，便可進(jìn)行不同數(shù)字的顯示。圖 16譯碼及驅(qū)動(dòng)顯示電路圖校時(shí)電路的設(shè)計(jì)：數(shù)字種啟動(dòng)后,每當(dāng)數(shù)字鐘顯示與實(shí)際時(shí)間不符進(jìn),需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行校時(shí)。校“秒”時(shí)，采用等待校時(shí)。?！胺帧?、“時(shí)”的原理比較簡單，采用加速校時(shí)。對校時(shí)電路的要求是 : 1．在小時(shí)校正時(shí)不影響分和秒的正常計(jì)數(shù)。2．在分校正時(shí)不影響秒和小時(shí)的正常計(jì)數(shù)。如圖15所示，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，校正信號和0相與非的輸出為1，正常輸入信號可以順利通過與非門，故校時(shí)電路處于正常計(jì)時(shí)狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，情況正好與上述相反，這時(shí)校時(shí)電路處于校時(shí)狀態(tài)。與非門可選74LS00。因此實(shí)際使用時(shí)，須對開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行消除抖動(dòng)處理。圖 17 校時(shí)電路圖自動(dòng)報(bào)整點(diǎn)電路當(dāng)分十位計(jì)數(shù)器的進(jìn)位脈沖的上降沿到來時(shí)，小時(shí)計(jì)數(shù)器加1，新的小時(shí)數(shù)置入74LS192，同時(shí)又使74LS74的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，1Q經(jīng)兩非門后使PL=1，此時(shí)74LS192開始減法計(jì)數(shù)，脈沖CP（1Hz）提供。CP=1時(shí)音響發(fā)出1KHz的聲音，CP=0時(shí)停響。當(dāng)減法計(jì)數(shù)到0時(shí)，計(jì)數(shù)器的借位輸出下降沿使D觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，使1Q=0，這時(shí)PL=0，74LS192又回到置數(shù)狀態(tài)，并且封鎖了音響電路，直到下一個(gè)分十位進(jìn)位信號的下降沿到來。觸摸報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)電路用555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，沒觸摸報(bào)時(shí)開關(guān)閉合后（再斷開），進(jìn)入暫態(tài)，暫態(tài)時(shí)間為略大于12S，在該時(shí)間內(nèi)會(huì)封鎖分十位進(jìn)位信號的下降沿，直到回到穩(wěn)態(tài)后。在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)的進(jìn)入暫態(tài)時(shí)，輸出端輸出上升沿，使D觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，1Q=1，74LS192進(jìn)入減法計(jì)數(shù)，并伴隨音響發(fā)音。直到減法計(jì)數(shù)到0時(shí)，計(jì)數(shù)器的借位輸出下降沿，經(jīng)門電路后使D觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，1Q=0，這時(shí)PL=0，74LS192又回到置數(shù)狀態(tài)，并且封鎖了音響電路，直到下一次的觸發(fā)。圖20 自動(dòng)（觸摸）報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)時(shí)數(shù)電路電路總圖圖 1 電路總圖 設(shè)計(jì)收獲、體會(huì)和建議：課程設(shè)計(jì)是一個(gè)課本與實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)會(huì)，從初期的懵懂不解到逐步摸索前進(jìn)最終得出結(jié)果的過程中我也體會(huì)到了很多：，否則后期改進(jìn)很困難。應(yīng)該在初期就多思考幾個(gè)方案，選擇最合適的方案動(dòng)手設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中非常重要，應(yīng)該花較多的時(shí)間在上面。，這時(shí)可以先進(jìn)行小部分功能的實(shí)現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，雖然可能會(huì)多花一些時(shí)間，但這比空想要有效的多。，模塊之間關(guān)系清楚，既利于自己修改，也利于與別人交流。，交流使自己獲得更多信息，開拓了思路，因此要重視與別人的交流。，整個(gè)實(shí)驗(yàn)都是在理論的指導(dǎo)下完成了，設(shè)計(jì)過程中使用了許多理論課上學(xué)的內(nèi)容，如真值表、卡拉圖等。本次設(shè)計(jì)把理論應(yīng)用到了實(shí)踐中，同時(shí)通過設(shè)計(jì)，也加深了自己對理論知識的理解和掌握。參考文獻(xiàn)謝自美．電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測試．姚福安．電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐．馬建國．電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)． 4 《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》伍時(shí)和 主編 清華大學(xué)出版社。《電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測試》第三版，謝自美 主編，華中科技大學(xué)出版社?！峨娮泳€路綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教程》 劉鳴 主編 天津大學(xué)出版?！缎滦图呻娐返膽?yīng)用――電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》，梁宗善主編，華中科技大學(xué)出版社?！峨娮蛹夹g(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》，孫梅生等編著，高等教育出版社。