武漢工程大學(xué) 計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院綜合設(shè)計報告設(shè)計名稱： 數(shù)字邏輯綜合設(shè)計 設(shè)計題目： 數(shù)字電子鐘設(shè)計 學(xué)生學(xué)號： 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 學(xué)生成績： 指導(dǎo)教師（職稱）： 課題工作時間： 至 成績評定表學(xué)生姓名： 學(xué)號： 0905030104 班級： 智能01 類別合計分值各項(xiàng)分值評分標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際得分合計得分備注平時表現(xiàn)1010按時參加綜合設(shè)計，無曠課、遲到、早退、違反實(shí)驗(yàn)室紀(jì)律等情況。由設(shè)計負(fù)責(zé)人給出完成情況3020按設(shè)計任務(wù)書的要求完成了全部任務(wù)，能完整演示其設(shè)計內(nèi)容，符合要求。10能對其設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)、完整的介紹，并能就指導(dǎo)教師提出的問題進(jìn)行正確的回答。報告質(zhì)量3510報告文字通順，內(nèi)容翔實(shí)，論述充分、完整，立論正確，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)合理；報告字?jǐn)?shù)符合相關(guān)要求，工整規(guī)范，整齊劃一。5課題背景介紹清楚，綜述分析充分。5設(shè)計方案合理、可行，論證嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯性強(qiáng)，具有說服力。5符號統(tǒng)一；圖表完備、符合規(guī)范要求。5能對整個設(shè)計過程進(jìn)行全面的總結(jié)，得出有價值的結(jié)論或結(jié)果。5參考文獻(xiàn)數(shù)量在3篇以上，格式符合要求，在正文中正確引用。答辯情況2510在規(guī)定時間內(nèi)能就所設(shè)計的內(nèi)容進(jìn)行闡述，言簡意明，重點(diǎn)突出，論點(diǎn)正確，條理清晰。15在規(guī)定時間內(nèi)能準(zhǔn)確、完整、流利地回答教師所提出的問題?？傇u成績： 分 補(bǔ)充說明： 指導(dǎo)教師： （簽字）日 期： 年 月 日答辯記錄表學(xué)生姓名： 陳仁婧 學(xué)號： 0905030104 班級： 智能01 答辯地點(diǎn)： 答辯內(nèi)容記錄答辯成績合計分值各項(xiàng)分值評分標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際得分合計得分備注2510在規(guī)定時間內(nèi)能就所設(shè)計的內(nèi)容進(jìn)行闡述，言簡意明，重點(diǎn)突出，論點(diǎn)正確，條理清晰。15在規(guī)定時間內(nèi)能準(zhǔn)確、完整、流利地回答教師所提出的問題。答辯小組成員（簽字）： 年 月 日指導(dǎo)教師： （簽字）日 期： 年 月 日指導(dǎo)教師評語一、 綜合設(shè)計目的、條件、任務(wù)和內(nèi)容要求：設(shè)計目的1， 掌握定時計數(shù)器、移位寄存器的功能及應(yīng)用；2， 進(jìn)一步了解實(shí)際應(yīng)用中時序邏輯電路的設(shè)計和調(diào)試方法。3， 學(xué)會常用數(shù)字電路的設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容1， 利用實(shí)驗(yàn)裝置自帶的1HZ信號作為秒脈沖信號，設(shè)計一個六位顯示的數(shù)字電子鐘；2， 設(shè)計時鐘的計數(shù)器；數(shù)字鐘的“秒”、“分”信號產(chǎn)生電路是由六十進(jìn)制計數(shù)器構(gòu)成，“時”信號產(chǎn)生電路由二十四進(jìn)制計數(shù)器實(shí)現(xiàn)。利用兩個7490（二-五十進(jìn)制計數(shù)器）構(gòu)成六十進(jìn)制計數(shù)器和二十四進(jìn)制計數(shù)器。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日二、 進(jìn)度三、 應(yīng)收集資料及主要參考文獻(xiàn)：【1】.朱勇 數(shù)字邏輯中國鐵道出版社 【2】.陸坤主 電子設(shè)計技術(shù)電子科技大學(xué)出版社 【3】.謝自美 電子線路設(shè)計 華中理工大學(xué)出版社 【4】.呂思忠 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計哈爾濱工程大學(xué)出版社 【5】.康華光 電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）高等教育出版社 【6】.楊頌華 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 西安電子科技大學(xué)出版社 .【7】.曹昕燕. EDA實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計 清華大學(xué)出版社 四、 課程設(shè)計摘要（中文）：報告圍繞此次數(shù)字鐘的設(shè)計進(jìn)行介紹、總結(jié)，包含了設(shè)計的步驟，前期的準(zhǔn)備，電路的連接。考慮數(shù)字鐘電路的基本構(gòu)造后，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，每塊芯片各設(shè)計為幾進(jìn)制，最后實(shí)現(xiàn)了數(shù)字鐘設(shè)計所要求的各項(xiàng)功能：時鐘顯示功能;快速校準(zhǔn)時間功能和清零功能。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對時、分、秒進(jìn)行數(shù)字顯示的計時裝置, 它是以不同的計數(shù)器為基本單元構(gòu)成的，用途十分廣泛，只要有計時、計數(shù)的存在，便要用到數(shù)字鐘的原理及結(jié)構(gòu)；同時在日常生活中，它以其小巧，價格低廉，走時精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受廣大消費(fèi)者的喜愛。廣泛用于個人家庭,車站, 碼頭辦公室等公共場所,成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?。由于?shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字鐘的精度運(yùn)用超過老式鐘表。鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便而且大大地擴(kuò)展了鐘表原先的報時功能。諸如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、自動起閉路燈、定時開關(guān)烘箱、通斷動力設(shè)備、甚至各種定時電氣的自動啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。關(guān)鍵字：數(shù)字鐘；校準(zhǔn)；芯片五、課程設(shè)計Abstract（英文）：The designing of the digital clock on the report were introduced and summarized, including design steps, the preparation.Then we use simulation software. Otherwise, the reset of the circuit and each chip designed for which system should be considered. The clock display function; Rapid calibration time functions.Digital Clock is a digital circuit on the hours, minutes and seconds digital display of the timing device, which is based on the counter as the basic unit of a different composition, the use of a wide range, as long as the timing, the existence of counting, we use the digital clock The principle and structure; also in everyday life, with its compact, low cost, travel time and high precision, easy to use, multi-function, ease of integration and by the majority of consumers. KEYWORDS: Digital Clock;Calibration;chip- 19 -目 錄摘要1Abstract.2第一章 課題背景.31.1電子技術(shù)課程設(shè)計的概要,目的與意義.31.1.1電子技術(shù)課程設(shè)計的方法和步驟.31.2 設(shè)計任務(wù)與要求.51.2.1數(shù)字鐘的設(shè)計目的. .51.2.1數(shù)字鐘的設(shè)計要求.5第二章 設(shè)計簡介及設(shè)計方案論述. .62.1 基本設(shè)計思路. .62.1.1 設(shè)計方案論述.6 第三章 詳細(xì)設(shè)計.73.1 秒脈沖的產(chǎn)生.73.1.1分頻電路設(shè)計.83.2 時鐘顯示電路設(shè)計.83.2.1 秒計數(shù)、譯碼及顯示部分的設(shè)計.93.2.2 分計數(shù)、譯碼及顯示部分的設(shè)計.93.2.3 時計數(shù)、譯碼及顯示部分的設(shè)計.123.3 清零設(shè)計.123.3.1 清零設(shè)計.123.4 校時電路設(shè)計.12第四章 設(shè)計結(jié)果及分析.144.1設(shè)計結(jié)果及分析.14總結(jié). .15 致謝.17參考文獻(xiàn).18摘 要報告圍繞此次數(shù)字鐘的設(shè)計進(jìn)行介紹、總結(jié)，包含了設(shè)計的步驟，前期的準(zhǔn)備，電路的連接?？紤]數(shù)字鐘電路的基本構(gòu)造后，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，每塊芯片各設(shè)計為幾進(jìn)制，最后實(shí)現(xiàn)了數(shù)字鐘設(shè)計所要求的各項(xiàng)功能：時鐘顯示功能;快速校準(zhǔn)時間功能和清零功能。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對時、分、秒進(jìn)行數(shù)字顯示的計時裝置, 它是以不同的計數(shù)器為基本單元構(gòu)成的，用途十分廣泛，只要有計時、計數(shù)的存在，便要用到數(shù)字鐘的原理及結(jié)構(gòu)；同時在日常生活中，它以其小巧，價格低廉，走時精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受廣大消費(fèi)者的喜愛。廣泛用于個人家庭,車站, 碼頭辦公室等公共場所,成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?。由于?shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字鐘的精度運(yùn)用超過老式鐘表。鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便而且大大地擴(kuò)展了鐘表原先的報時功能。諸如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、自動起閉路燈、定時開關(guān)烘箱、通斷動力設(shè)備、甚至各種定時電氣的自動啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。關(guān)鍵字：數(shù)字鐘；校準(zhǔn)；芯片AbstractThe designing of the digital clock on the report were introduced and summarized, including design steps, the preparation.Then we use simulation software. Otherwise, the reset of the circuit and each chip designed for which system should be considered. Finally realized the digital clock design requirements of various functions: The clock display function; Rapid calibration time functions.Digital Clock is a digital circuit on the hours, minutes and seconds digital display of the timing device, which is based on the counter as the basic unit of a different composition, the use of a wide range, as long as the timing, the existence of counting, we use the digital clock The principle and structure; also in everyday life, with its compact, low cost, travel time and high precision, easy to use, multi-function, ease of integration and by the majority of consumers. Widely used in personal family, stations, terminals and other public places, the office has become indispensable for daily life necessities. Keyword: Digital Clock;Calibration;chip第一章 課題背景（或緒論、概述）1.1.數(shù)字鐘設(shè)計的概要,目的與意義數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，與機(jī)械式時鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī)械裝置，具有更長的使用壽命，并且可以實(shí)現(xiàn)更多的功能，如：定時控制、整點(diǎn)報時、鬧鐘、觸摸報整點(diǎn)時數(shù)等，在現(xiàn)實(shí)生活中，各種數(shù)字鐘已得到了非常廣泛的使用。數(shù)字鐘的設(shè)計方法有許多種，例如,可用中小規(guī)模集成電路組成數(shù)字鐘，也還可以利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘等。這些方法都各有其特點(diǎn)，其中利用中小規(guī)模集成電路組建數(shù)字鐘，原理簡單，但由于集成電路集成度有限，對于需要實(shí)現(xiàn)較多功能的電路設(shè)計比較復(fù)雜，對于制作者焊接和布線有較高的要求。用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的電子鐘具有結(jié)構(gòu)簡單，并便于功能的擴(kuò)展，但需要涉及到匯編以及C語言編寫程序，對設(shè)計者有較高的要求。本次設(shè)計為用中小規(guī)模集成電路組成數(shù)字鐘。1.1.1數(shù)字鐘設(shè)計的方法和步驟數(shù)字鐘電路設(shè)計方法在設(shè)計一個電路系統(tǒng)時，首先必須明確系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)，根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案選擇，然后對方案中的各部分進(jìn)行單元電路的設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇，最后將各部分連接在一起，畫出一個符合設(shè)計要求的系統(tǒng)電路圖。一、明確系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)要求對系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)進(jìn)行具體分析，充分了解系統(tǒng)的性能、指標(biāo)、內(nèi)容及要求，以便明確系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)。二、方案選擇把系統(tǒng)要完成的任務(wù)分解為若干個單元電路，并畫出一個能表示各單元功能的整機(jī)原理框圖。方案選擇的重要任務(wù)是根據(jù)掌握的知識和資料，針對系統(tǒng)提出的任務(wù)、要求和條件，完成系統(tǒng)的功能設(shè)計。在此過程中要敢于探索，勇于創(chuàng)新，爭取方案的設(shè)計合理、可靠、經(jīng)濟(jì)、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)。并且對方案要不斷進(jìn)行可行性和優(yōu)缺點(diǎn)的分析，最后設(shè)計出一個完整框圖。三、單元電路的設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇根據(jù)系統(tǒng)的指標(biāo)和功能框圖，明確各部分任務(wù)，進(jìn)行各單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇。單元電路的設(shè)計單元電路是整機(jī)的一部分，只有把單元電路設(shè)計好才能提高整機(jī)設(shè)計水平。每個單元電路設(shè)計前都需明確本單元電路的任務(wù)，詳細(xì)擬訂出單元電路的性能指標(biāo)，與前后級之間的聯(lián)系，分析電路的組成形式。具體設(shè)計時，可以模仿成熟的先進(jìn)的電路，也可以創(chuàng)新或改進(jìn)，但都必須保證性能要求。而且，不僅單元電路本身要求設(shè)計合理，各單元電路間也要互相配合，注意各部分的輸入、輸出信號和控制信號的關(guān)系。參數(shù)計算為保證單元電路達(dá)到功能指標(biāo)要求，就需要用電子技術(shù)知識對參數(shù)進(jìn)行計算，例如放大電路中各電阻值、放大倍數(shù)；振蕩器中電阻、電容、振蕩頻率等參數(shù)。只有很好地理解電路的工作原理，正確利用計算公式，計算的參數(shù)才能滿足設(shè)計要求。計算參數(shù)時，同一個電路可能有幾組數(shù)據(jù)，注意選擇一組能完成電路設(shè)計功能、在實(shí)踐中真正可行的參數(shù)。器件選擇（1） 阻容元件的選擇注意功耗、容量、頻率和耐壓范圍是否滿足要求。（2）集成電路的選擇根據(jù)電路功能、性能指標(biāo)選擇集成電路。注意集成電路的功耗、電源電壓、工作速度是否滿足設(shè)計要求。通過查閱有關(guān)設(shè)計手冊，進(jìn)行元器件的選擇。四、電路圖的繪制電路圖通常是在系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇的基礎(chǔ)上繪制的，它是電路組裝、調(diào)試和維修的依據(jù)。繪制電路圖時，注意以下幾點(diǎn)：（1） 元器件布局合理、排列均勻、圖面清晰、便于閱讀。（2） 注意信號流向。一般從輸入端或信號源開始，由左至右或上至下按信號的流向依次畫出各單元電路，而反饋通路的信號流向則與此相反。（3） 圖形符號標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)標(biāo)注。（4） 連線應(yīng)為直線，盡量少交叉和折彎。1.2設(shè)計任務(wù)與要求1.2.1數(shù)字鐘的設(shè)計目的1. 掌握數(shù)字電子鐘的設(shè)計方法；2. 掌握常用數(shù)字集成電路的功能和使用。1.2.1數(shù)字鐘的設(shè)計要求1. 時鐘顯示功能，能夠十進(jìn)制顯示“時”、“分”、“秒”; 2. 小時高位具有零熄滅功能; 3. 具有整點(diǎn)報時功能; 4. 具有快速校準(zhǔn)時間的功能。后面幾張分別以上內(nèi)容。第二章 設(shè)計簡介及設(shè)計方案論述2.1 基本設(shè)計思路校正電路校正電路校正電路時計時器分計時器秒計時器振蕩器顯示器顯示器顯示器 圖2-1數(shù)字電子鐘原理 數(shù)字電子鐘原理如 圖2-1 所示。一個具有計時、校時、顯示等基本功能的數(shù)字鐘主要由振蕩器、計數(shù)器、分頻器，校時電路、等四部分組成。利用實(shí)驗(yàn)裝置自帶的1HZ信號作為秒脈沖信號。秒計數(shù)器計滿60后向分計數(shù)器產(chǎn)生進(jìn)位脈沖，分計數(shù)器計滿60后向時計數(shù)器產(chǎn)生進(jìn)位脈沖，時計數(shù)器按照模24的規(guī)律計數(shù)。計數(shù)器的輸出經(jīng)顯示譯碼器后送顯示器顯示。當(dāng)電路計時出現(xiàn)誤差是，可以由校時電路分貝對 “時”、“分”、“秒”進(jìn)行校準(zhǔn)。并能達(dá)到清零效果。2.1.1 設(shè)計方案論述由數(shù)字鐘電路的結(jié)構(gòu)圖可知，整個電路由振蕩器、計數(shù)器、分頻器，譯碼顯示器、校時電路、等五部分組成。設(shè)計時可以首先分別完成各部分電路設(shè)計，然后再將各部分組裝成一個整體。石英晶體振蕩器和分頻器產(chǎn)生穩(wěn)定的校時信號和“秒”計時信號。對“秒”計時信號進(jìn)行60 進(jìn)制計數(shù)，形成“分”計時信號和秒計數(shù)值；再對“分”計時信號進(jìn)行60 進(jìn)制計數(shù)，形成“時”計時信號和分計數(shù)值；進(jìn)一步對“時”計時信號進(jìn)行24 進(jìn)制計數(shù)得到時計數(shù)值。計數(shù)器的輸出經(jīng)顯示譯碼器后送顯示器顯示。當(dāng)電路計時出現(xiàn)誤差是，可以由校時電路分貝對 “時”、“分”、“秒”進(jìn)行校準(zhǔn)。第三章 詳細(xì)設(shè)計3.1 秒脈沖的產(chǎn)生方波信號發(fā)生器是數(shù)字鐘的一個重要組成部分，其穩(wěn)定度及頻率精度決定了數(shù)字鐘計時的準(zhǔn)確度。一般來說，方波信號發(fā)生器的頻率越高。方波信號發(fā)生器通常選用石英晶體構(gòu)成的振蕩器或者定時555與RC組成的多諧振蕩器。假定選用555構(gòu)成的多多諧振蕩器，產(chǎn)生頻率f=1kHz的方波信號，則可設(shè)計出相應(yīng)電路，電路圖如圖3-1所示。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性,從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確.圖3-1秒脈沖的產(chǎn)生3.1.1分頻電路設(shè)計分頻電路的功能是對方波信號產(chǎn)生器產(chǎn)生的方波信號進(jìn)行分頻處理，一方面形成計時所需的標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號（1kHz的方波信號），另以方面提供數(shù)字鐘功能擴(kuò)充時所需的信號，如放電視臺正點(diǎn)報時用的1kHZ的高音頻信號500KHZ的低音頻信號等。如圖 3-1-1分頻電路設(shè)計，選用7490可以構(gòu)成分頻電路產(chǎn)生所需信號。 圖 3-1-1分頻電路設(shè)計3.2 時鐘顯示電路設(shè)計數(shù)字鐘實(shí)際上是一個對標(biāo)準(zhǔn)頻率(1HZ)進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)電路.由于計數(shù)的起始時間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時間(如北京時間)一致,故需要在電路上加一個校時電路,同時標(biāo)準(zhǔn)的1HZ時間信號必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定.通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘.數(shù)字鐘的計數(shù)電路是用兩個六十進(jìn)制計數(shù)電路和24進(jìn)制計數(shù)電路實(shí)現(xiàn)的。數(shù)字鐘的計數(shù)電路的設(shè)計可以用反饋清零法。當(dāng)計數(shù)器正常計數(shù)時，反饋門不起作用，只有當(dāng)進(jìn)位脈沖到來時，反饋信號將計數(shù)電路清零，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)模的循環(huán)計數(shù)。以60進(jìn)制為例，當(dāng)計數(shù)器從00，01，02，59計數(shù)時，反饋門不起作用，只有當(dāng)?shù)?0個秒脈沖到來時，反饋信號隨即將計數(shù)電路清零，實(shí)現(xiàn)模為60的循環(huán)計數(shù)。圖3-2時鐘顯示電路設(shè)計3.2.1 秒計數(shù)、顯示部分的設(shè)計 秒計數(shù)器為M=60的計數(shù)器，即顯示0059，采用中規(guī)模集成電路雙十進(jìn)制計數(shù)器至少需要2片，因?yàn)?0 M 100。本電路采用兩片74LS90實(shí)現(xiàn)。當(dāng)個位達(dá)到1010時，產(chǎn)生尖脈沖送給十位。當(dāng)十位達(dá)到0110時，產(chǎn)生尖脈沖給分計數(shù)器。兩者級聯(lián)構(gòu)成60進(jìn)制計數(shù)器。圖 3-2-1 秒計數(shù)譯碼電路 3.2.2 分計數(shù)、顯示部分的設(shè)計分計數(shù)器同秒計數(shù)器一樣為M=60的計數(shù)器，即顯示0059，采用中規(guī)模集成電路雙十進(jìn)制計數(shù)器至少需要2片，因?yàn)?0 M 100。它的個位為十進(jìn)制，十位為六進(jìn)制。本電路采用兩片74LS90實(shí)現(xiàn)。當(dāng)個位達(dá)到1010時，產(chǎn)生一個下降脈沖送給十位計數(shù)器。當(dāng)十位達(dá)到0110時，產(chǎn)生尖脈沖給分計數(shù)器。分個位和分十位計數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)分別與秒個位和秒十位計數(shù)單元完全相同,進(jìn)位原理與秒電路完全相同，由分向時的進(jìn)位與由秒進(jìn)位相同原理。 圖3-2-2 分計數(shù)譯碼電路 3.2.3 時計數(shù)、顯示部分的設(shè)計時為二十四進(jìn)制計數(shù)器，顯示為0023，個位仍為十進(jìn)制，而十位為三進(jìn)制，但當(dāng)十進(jìn)位計到2，而個位計到4時清零，就為二十四進(jìn)制了。 用74Ls90設(shè)計24進(jìn)制電路與60進(jìn)制電路原理基本相同，只是把原來60清零改為目前24清零即可。 圖3-2-3 時計數(shù)譯碼電路 3.3 清零設(shè)計3.3.1 清零設(shè)計將輸入端A分別接至兩個二腳或門再接到U1和U2的R0(1)R1(2)端。因?yàn)橛?490的功能表可知當(dāng)R0(1)R1(2)端全為零時計數(shù)清零，當(dāng)輸入為高電平時“秒”清零。A圖3-3-1 清零電路3.3 校時電路設(shè)計當(dāng)數(shù)字鐘計時出現(xiàn)誤差時，必須對時間進(jìn)行校正，通常稱為“校時”。校時時數(shù)字鐘應(yīng)該具備的比本功能，一般要求能對時，分，秒分別進(jìn)行校正。重新接通電源或走時出現(xiàn)誤差時都需要對時間進(jìn)行校正.通常,校正時間的方法是:首先截斷正常的計數(shù)通路,然后再進(jìn)行人工出觸發(fā)計數(shù)或?qū)㈩l率較高的方波信號加到需要校正的計數(shù)單元的輸入端,校正好后,再轉(zhuǎn)入正常計時狀態(tài)即可.校正時電路的設(shè)計要求是：在進(jìn)行“時”校正時，不影響“分”和“秒”的正常計數(shù)；在進(jìn)行“分”校正時，不影響“時”和“秒”的正常計數(shù)；在進(jìn)行“秒”的校正時，不影響“時”和“分”的正常計數(shù)。為此，可設(shè)置3各開關(guān)分別作為時，分，秒的校時控制開關(guān)。此外，根據(jù)時間誤差的大小，可考慮兩種校時方法：一種方法是采用單脈沖進(jìn)行手動校時，撥動校時開關(guān)后，每按一次單脈沖按鈕相應(yīng)計數(shù)器增1；另一種方法是利用秒計時脈沖進(jìn)行自動校時，撥動校時開關(guān)后，在秒計時脈沖作用下相應(yīng)計數(shù)器自動遞增，直至增加希望的值后再將校時開關(guān)撥回初始狀態(tài)。根據(jù)要求,數(shù)字鐘應(yīng)具有分校正和時校正功能,因此,應(yīng)截斷分個位和時個位的直接計數(shù)通路,并采用正常計時信號與校正信號可以隨時切換的電路接入。其中圖3-4滿足兩種方法。圖3-4 校時電路第四章 設(shè)計結(jié)果及分析4.1設(shè)計結(jié)果及分析用Proteus軟件繪制好電路圖，開始運(yùn)行，經(jīng)過多次調(diào)試和改裝，電路終于能正常運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)設(shè)計要求所有功能。本次實(shí)驗(yàn)基本達(dá)到了老師的要求，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字鐘的時鐘顯示功能、清零、校時功能。如圖4-1。圖 4-1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示總 結(jié)設(shè)計過程中遇到的問題及其解決方法.在連接六進(jìn)制的過程中,發(fā)現(xiàn)電路只能4,5的跳動,后經(jīng)發(fā)現(xiàn)是由于接到與非門接錯所至,經(jīng)糾正后能正常顯示.在顯示開關(guān)已經(jīng)切換到時鐘顯示時，操作時鐘校正按鈕時，顯示器顯示數(shù)據(jù)依然不改變，分，時電路可以正常進(jìn)位。反復(fù)試驗(yàn)后，把校時開關(guān)處于鎖定狀態(tài)，不能校時，切換校時開關(guān)即可解決。在連接校正電路的過程中,出現(xiàn)時和分都能正常校正時,但秒?yún)s受到影響,特別時一較分鐘的時候秒亂跳,而不校時的時候,秒從40跳到59,然后又跳回40,分和秒之間無進(jìn)位,電路在時,分,秒進(jìn)位過程中能正常顯示,故可排除芯片的問題.經(jīng)檢查,校正電路的連線錯誤。在連接秒校正電路也就是清零電路的過程中，出現(xiàn)分和時的校正都無法正常工作，而且秒的進(jìn)位也只到20就清零，而且秒的十進(jìn)位無數(shù)字。初步猜想可能是因?yàn)槎搪?，在反?fù)檢查中，發(fā)現(xiàn)在秒校正時忽略了很多問題。在連續(xù)的過程中，對芯片仍然了解不夠，所以又通過查資料，重新連接得到正確的電路。在此次的數(shù)字鐘設(shè)計過程中,更進(jìn)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.我在本實(shí)驗(yàn)中只用到了74LS90和555，所以我對74LS90有了些許了解。74LS90是由模2和模5計數(shù)器組成。由4 個主從觸發(fā)器和用作除2 計數(shù)器及計數(shù)周期長度為除5 的3 位2 進(jìn)制計數(shù)器所用的附加選通所組成。有選通的零復(fù)位和置9 輸入。為了利用本計數(shù)器的最大計數(shù)長度（十進(jìn)制），將B 輸入同QA 輸出連接即可，輸入計數(shù)脈沖可加到輸入A 上，此時輸出就如相應(yīng)的功能表上所要求的那樣。LS90 可以獲得對稱的十分頻計數(shù)，辦法是將QD 輸出接到A 輸入端，并把輸入計數(shù)脈沖加到B 輸入端，在QA 輸出端處產(chǎn)生對稱的十分頻方波。555振蕩器由555與R、C組成的多些振蕩器，由555多些振蕩器振蕩頻率公式可得將C2、R9、R10、RP取適當(dāng)?shù)闹导纯傻玫筋l率為1HZ的秒脈沖。且RP具有微調(diào)電路工作頻率的功能，本電路可產(chǎn)生比較精確的脈沖。在連接六進(jìn)制,十進(jìn)制,六十進(jìn)制的進(jìn)位及十二進(jìn)制的接法中,要求熟悉邏輯電路及其芯片各引腳的功能,那么在電路出錯時便能準(zhǔn)確地找出錯誤所在并及時糾正了.經(jīng)過這次的設(shè)計,我個人得到了不少的收獲,一方面加深了我對課本理論的認(rèn)識,另一方面也提高了設(shè)計操作能力。現(xiàn)在我總結(jié)了以下的體會和經(jīng)驗(yàn)。這次的設(shè)計跟我們以前做的設(shè)計不同，因?yàn)槲矣X得這次我是真真正正的自己親自去完成。所以是我覺得這次設(shè)計最寶貴，最深刻的。就是設(shè)計的過程全是我們學(xué)生自己動手來完成的，這樣，我們就必須要弄懂設(shè)計的原理。在這里我深深體會到哲學(xué)上理論對實(shí)踐的指導(dǎo)作用：弄懂設(shè)計原理，而且體會到了設(shè)計的操作能力是靠自己親自動手，親自開動腦筋，親自去請教老師同學(xué)才能得到提高的。我們做設(shè)計絕對不能人云亦云，要有自己的看法，這樣我們就要有充分的準(zhǔn)備，若是做了也不知道是個什么設(shè)計，那么做了也是白做。我們做設(shè)計不要一成不變和墨守成規(guī)，應(yīng)該有改良創(chuàng)新的精神。實(shí)際上，在弄懂了設(shè)計原理的基礎(chǔ)上，我們的時間是充分的，做實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是游刃有余的，如果說創(chuàng)新對于我們來說是件難事，那改良總是有可能的。雖然鬧鐘和報時讓我們感覺有些困難，但是當(dāng)老師提出做鬧鐘報時的時候，很多同學(xué)還是迎難而上了。但我還是沒做出來，我怕我做出來會影響原圖的美觀，而且對設(shè)計還是不完全理解透，花了很長時間卻達(dá)不到設(shè)計預(yù)計效果。在設(shè)計的過程中我們要培養(yǎng)自己的獨(dú)立分析問題，和解決問題的能力。培養(yǎng)這種能力的前題是你對每次設(shè)計的態(tài)度。如果你在設(shè)計這方面很隨便，抱著等老師教你怎么做，拿同學(xué)的報告去抄，盡管你的成績會很高，但對將來工作是不利的。在設(shè)計電路時，有很多不懂，于是去問老師，老師的啟發(fā)了我，電路圖中，自己要學(xué)會思考。并對一些仿真軟件及其使用有了更深刻的認(rèn)識。致 謝感謝老師給我們這次機(jī)會，讓我們能自己動手。雖然老師每天都很忙，但他仍能抽出寶貴的時間給我們解疑問。您對我們嚴(yán)格要求，并以自己的行動為榜樣。您的規(guī)勸、要求，甚至命令，一經(jīng)提出，便要我們一定做到，然而又總使我們心悅誠服，自覺行動。同時也感謝同學(xué)給予我的幫助。參考文獻(xiàn)【1】.朱勇 數(shù)字邏輯中國鐵道出版社 【2】.陸坤主 電子設(shè)計技術(shù)電子科技大學(xué)出版社 【3】.謝自美 電子線路設(shè)計 華中理工大學(xué)出版社 【4】.呂思忠 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計哈爾濱工程大學(xué)出版社 【5】.康華光 電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）高等教育出版社 【6】.楊頌華 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 西安電子科技大學(xué)出版社 .【7】.曹昕燕. 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