數(shù)字邏輯電路設(shè)計課程設(shè)計---數(shù)字電子鐘

1、<p>　　課程名稱： 數(shù)字電路邏輯設(shè)計課程設(shè)計 </p><p>　　設(shè)計項目： 數(shù)字電子鐘 </p><p>　　專業(yè)班級： 學(xué)號： </p><p><b>　　一 ．設(shè)計目的</b></p><p>　　1.掌握組合邏輯電路、時序邏輯電路及數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、測試

2、方法；</p><p>　　2.進一步鞏固所學(xué)的理論知識，提高運用所學(xué)知識分析和解決實際問題的能力；</p><p>　　3.提高電路布局﹑布線及檢查和排除故障的能力；</p><p>　　4.培養(yǎng)書寫綜合實驗報告的能力。</p><p><b>　　二 . 設(shè)計要求</b></p><p>　　

3、1.設(shè)計一個具有時、分、秒顯示的電子鐘（23小時59分59秒）；</p><p>　　2.應(yīng)該具有手動校時校分的功能；</p><p>　　3.應(yīng)該具有整點報時功能：從59分51秒起(含59分51秒)，每隔2秒發(fā)出一次蜂鳴，連續(xù)5次；</p><p>　　4.使用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘，并在實驗箱上進行組裝、調(diào)試；</p><p>　　5

4、.畫出框圖和邏輯電路圖，寫出設(shè)計、實驗總結(jié)報告。</p><p><b>　　三 . 設(shè)計原理</b></p><p>　　1.數(shù)字電子鐘基本原理</p><p>　　數(shù)字電子鐘的邏輯框圖如下圖所示。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)

5、器，計數(shù)結(jié)果通過“時”、“分”、“秒”譯碼器顯示時間。</p><p>　　2.數(shù)字電子鐘單元電路設(shè)計</p><p>　　時鐘脈沖已經(jīng)由實驗箱提供,實驗箱提供的是秒脈沖；</p><p>　　顯示電路已經(jīng)由實驗箱提供。</p><p><b>　　(1)計數(shù)器電路</b></p><p>　　A

6、．秒個位計數(shù)器，分個位計數(shù)器，時個位計數(shù)器均是十進制計數(shù)器； </p><p>　　B．秒十位計數(shù)器，分十位計數(shù)器均是六進制計數(shù)器；</p><p>　　C．時十位計數(shù)器為二進制計數(shù)器</p><p>　　因此，選擇74LS90可以實現(xiàn)二-五-十進制異步計數(shù)器芯片實現(xiàn)上述計數(shù)功能。</p><p><b>　　時位計數(shù)器</b

7、></p><p><b>　　分位計數(shù)器</b></p><p><b>　　秒位計數(shù)器</b></p><p><b>　　(2)手動校時電路</b></p><p>　　當(dāng)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(zhǔn)。在電路中設(shè)有正常計

8、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)；在分鐘校正時不影響秒和小時的正常計數(shù)。</p><p><b>　　手動校時電路圖</b></p><p><b>　　(3)整點報時電路</b></p><p>　　整點報時功能：即從59分51秒起(含59分51秒)，每隔2秒

9、發(fā)出一次蜂鳴，連續(xù)5次。</p><p><b>　　整點報時電路圖</b></p><p><b>　　3.器件清單</b></p><p>　　四 . EDA仿真模擬</p><p>　　數(shù)字電子鐘仿真電路圖：</p><p>　　整點報時仿真結(jié)果(蜂鳴器由紅色發(fā)光二級管

10、代替)：</p><p><b>　　59分50秒</b></p><p>　　59分51秒59分52秒59分53秒59分54秒59分55秒59分56秒59分57秒59分58秒59分59秒</p><p>　　五 .數(shù)字電子鐘的組裝與調(diào)試</p><p>　　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)

11、。這里的每一級是指組成數(shù)字中的各個功能電路。</p><p>　　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。通常用幾十微法的大電容與0.01μF的小電容相并聯(lián)。</p><p><b>　　六 .實驗結(jié)論</b>&

12、lt;/p><p>　　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)了以下基本功能：</p><p>　　1.能準(zhǔn)確計時，以數(shù)字形式顯示時、分、秒的時間；</p><p>　　2.能實現(xiàn)整點報時的功能，并分別在51秒、53秒、55秒、57秒、59秒實現(xiàn)了蜂鳴的報時效果；</p><p>　　3.能定時控制，且能進行校正時

13、間（通過開關(guān)調(diào)時、分）。</p><p><b>　　七 .實驗心得</b></p><p>　　通過數(shù)字電子鐘的實際設(shè)計，使我更進一步的熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)，掌握了相關(guān)個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；對于芯片的使用，我們應(yīng)該在了解它的各項功能的前提條件下，靈活巧妙的運用。</p><p>　　在課程設(shè)計的過程中

14、，我們應(yīng)該帶著不僅要知其然，而且要知道其所以然的態(tài)度對待任何事物，也要有鉆研的信念和執(zhí)著追求的意志力。</p><p>　　在實際電路搭建的過程中，出現(xiàn)了很多問題，例如，在校正時間過程中，切換校正時間脈沖和進位脈沖的過程中，跳變很嚴(yán)重，經(jīng)歷很多次改進，問題依舊很嚴(yán)重，但是我們沒有放棄，耐心的查找問題，咨詢老師，最終成功實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)！</p><p><b>　　八 .參考文獻&l