万年历时钟电路设计报告.doc

在此处键入数字电子技术万年历设计报告万年历设计报告姓名：李朝林学号：20156045班级：电子信息工程02班 目录1.设计任务与要求22.主要器件讨论与选择23.设计原理34.单元电路设计34.1显示电路34.2时分秒设计44.3星期天数设计54.4闰年平年判断电路64.5二月与大小月判断电路94.6天数置数信号104.7校正电路114.8秒脉冲电路115.完整的电路设计原理图126.电路调试过程与方法137.实验心得体会与总结131. 设计任务与要求用数字集成电路设计万年历电子钟逻辑电路指标如下：1） 设计一个能直接显示“年”、“月”、“日”、“星期”、“时”、“分”、“秒”的十进制万年历时钟显示器。2） 具有校时的功能，可分别对“年”、“月”、“日”、“星期”、“时”、“分”、“秒”进行单独校时。2.主要器件讨论与选择主要器件中显示模块选用74SEG_BCD数码管显示8421bcd码，计数模块统一选用74LS160作为计数芯片；74LS160具有同步置数异步清零功能，同时在有时钟脉冲的情况下进行加计数，无论采用同步置数还是异步清零都可以实现60s、60m、24h置数清零功能。因此74LS160是一个不错的选择。本次仿真通过74LS160作为时分秒年月日星期置数，通过秒计数的置数信号作为分计时的脉冲cp，取反作为分计时的使能端，依次向高位进位达到显示目的。通过闰年、平年、大月、小月、二月的判断电路来控制天计数的多少。校时电路，校时选用74LS74触发器作为跳变信号；74LS244存储信号。起作用的只有一个，当校时有效时计时电路无效。3.设计原理原理图如下：4.单元电路设计4.1显示电路整个显示电路分为年、月、日、时、分、秒、星期几大模块。统一采用7SEG-BCD数码管显示4.2时分秒设计秒分时一致采用74LS160芯片进行加计数，通过与非门截取信号作为置数信号和高位进位信号，取反作为高位使能端；送入BCD数码管显示。4.3星期天数设计星期的设计思路：星期是七进制，星期是从星期一到星期日。在七段译码器显示是：1、2、3、4、5、6、8（为了和人们的习惯一样，用8来表示星期日），但是七段译码器是显示09，在显示星期时，需将0、7、9这三个数屏蔽而不显示，在此电路中采用异步置数的方法来做到。为此要做到当达到6时就将其置数8，在8消失的同时将其置数1。由星期显示的置数时序逻辑图可以看出在LAOD保持两个脉冲的低电平时由6和8 产生的低电平之和，同时可以看出置数8的信号只比置数1的信号早一个脉冲，从而实现显示了8的下一个是显示1。在 （6信号来的时候）将其信号接到74LS160 置数端的D，同时将七段译码器的D接到74LS160的置数端A上。星期和天数的进位同时来自小时的进位，小时采用24进制当23：00到来时产生清零信号同时向星期和日进位加一。如下图：4.4闰年平年判断电路YAB就是判断闰年判断表达式YAB=YA+YB,平年即闰年取反实际电路连接如下图：4.5二月与大小月判断电路4.6天数置数信号最后的N05 即为天数置数信号。4.7校正电路 校时模块选用芯片74LS244与74LS74触发器，74LS74作为跳变触发器，加上脉冲CP开关一次电平跳变一次,Q0作为正常计数的寄存器使能端OE.Q1作为校正时的使能端OE。当校正打开时，正常计数电路不起作用。年月日加上与门提取数字九作为下一位正常计时的进位脉冲。具体电路如下图：4.8秒脉冲电路秒脉冲电路如下图:秒脉冲采用555电路构成多稳态触发器产生频率为1hz的秒信号来作为计时的时基信号。5.完整的电路设计原理图6.电路调试过程与方法电路调试：调试过程可加上不同的脉冲cp到相应调试模块，检查各数码管接线是否准确，各芯片网络标号是否准确同时校时到今日今时，确定走时是否准确。例如调试天数、星期、月份正常计数是否准确时可将脉冲直接加在小时计数上，使能端改为VCC直接进行下面的进位，不用进行等待。为了使系统的设计具有条理性，采用分块模式的调试方法。逐一对各功能模块和单元电路来检测，电路调试主要分两部分： 1.调试计数电路2.调试显示电路等。计数调试：计数电路都采用74LS160 级联的方法来实现，确保芯片完整并且接线正确。显示调试：在接线正常，无管脚混乱的情况下，CP发送脉冲、计数、译码最后到显示，首先调试一路的显示是否正常，然后循序渐进，步步为营，通过译码，看数码管能否按照10 进制正常显示，如果有乱码情况，则检查译码器管脚与数码管脚接线是否混乱，根据实际理论分析所存在的问题，检查出错误。7.实验心得体会与总结数字电路万年历设计采用集成电路芯片通过对时分秒电路设计星期天数月份年的显示、存储选用主要涉及到时钟脉冲源电路设计；M进制计数电路设计；进位控制信号设计；如何通过卡诺图实现闰年，平年，大月，小月，二月及相应天数控制函数等，完成了万年历的显示。电路元件检测方便，电路安装、系统调试简单可行可靠。电路校时