数字电路课程设计报告.doc

数字电路课程设计报告 导语：真正的知识内心，而不是得自别人的传授。同时，唯有出自内心的知识，才能使人拥有真正的智慧。以下为大家介绍数字电路课程设计报告文章，欢迎大家阅读参考! 设计题目：数字电子钟逻辑电路专业班级：自动化112班学生姓名：xx学号：xx指导教师：xx设计时间：xx 教师评语：成绩评阅教师日期 一、摘要 所谓数字钟，是指利用电子电路构成的计时器。相对机械钟而言，数字钟能实现准确计时，并显示时、分、秒，而且可以方便准确的对时间进行调节。在此基础上，还可以实现整点报时的功能。因此，数字钟的应用十分广泛。我们要通过这次的课程设计掌握数字钟的原理，学会设计简单的数字钟。 二、设计任务 用中小规模集成电路设计一台能显示时、分、秒24时制地的数字电子钟，具体要求如下： 时为00-23二十四进制计数器；秒、分为00-59六十进制计数器； 整点报时，整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音（100Hz），整点时再鸣叫一次高音（500Hz）。 三、工作原理 数字电子钟所采用的是十六进制计数器74LS161和十进制计数器74SL160，根据时分秒各个部分的的不同功能，设计成不同进制。秒的个位，需要10进制计数器，十位需6进制计数器（计数到59时清零并进位）。秒部分设计与分钟的设计完全相同；时部分的设计为当时钟计数到24时，使计数器的小时部分清零，从而实现整体循环计时的功能。 四、可选器材： (1)数字电子技术实验系统箱，(2)直流稳压电源， (3)集成芯片：74LS1612个、74LS1604个、74LS002个、74LS201个。(4)喇叭，1/4W、8。 五、参考电路见附录一、附录二 六、方案的设计 计数部分：利用74LS161芯片，74LS160芯片和74LS00芯片组成的计数器，它们采用异步连接，利用外接标准1Hz脉冲信号进行计数。 1.显示部分：将两片74LS161芯片和四片74LS60的Q0Q1Q2Q3脚分别接到实验箱上的数码显示管上，根据脉冲的个数显示时间。(一)设计步骤及方法 所有74LS161芯片和74LS160的16脚接5V电源(置为1)，3脚、4脚、5脚、6脚和8脚接地（置为0）。74LS00芯片的14脚接5V电源（置为1），7接地。1.秒设计 秒部分具体设计如图示： 秒部分设计图 秒的个位部分为逢十进一，十位部分为逢六进一，从而共同完成60进制计数器。当计数到59时清零并重新开始计数。秒的个位部分的设计：利用十进制计数器74LS160和与非门74LS00在面包板上设计10进制计数器显示秒的个位。计数器的1脚接高电平，7脚及10脚接1。因为7脚和10脚同时为1时计数器处于计数工作状态.秒的个位和十位的2脚相接从而实现同步工作，15脚（串行进位输出端）接十位的7脚和10脚。个位计数器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2时产生进位，并十位部计数器的2脚脉冲输入端CP，从而实现10进制计数和进位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上设计6进制计数器显示秒的十位：7脚和10脚接各位计数器的15脚（串行进位输出端），当个位计数器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2时产生进位，并十位部分开始计数，通过74LS00对Q2Q1与非接入74LS161的1脚清零端和分个位计数器的2脚脉冲输入端CP，从而实现6进制计数器和进位功能。2.分钟的设计 分钟部分具体设计如图示： 分部分设计图 分钟个位部分逢十进一，十位部分逢六进一，从而共同完成60进制计数器。当计数到59时重新开始计数。利用74LS160和74LS00设计10进制计数器显示分的个位：1脚，7脚和10接高电平，15脚（串行进位输出端）接十位计数 器的7脚和10脚。当个位计数器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2时产生进位，十位计数器和各位计数器的2脚相接从而实现同步工作。并将计数器的2脚脉冲输入端，从而实现10进制计数器和进位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上设计6进制计数器显示分的十位：当由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（0101）2时，通过74LS00对Q2Q1与非接入74LS161的1脚清零端和小时的个位计数器的2脚脉冲输入端，从而实现6进制计数器和进位功能。3.小时的设计 小时部分具体设计如图示： 小时部分设计图 利用74LS160和74LS00设计10进制计数器显示小时的个位：7脚和10脚接高电平。15脚（串行进位输出端）接入十位计数器的7脚和10脚，个位计数器和十位计数器的2脚相接从而实现同步工作方式。小时十位计数器的2脚脉冲输入端，从而实现10进制计数器和进位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上设计计数器显示分钟的十位：当十位计数器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（0010）2并且个位计数器Q3Q2Q1Q0由（0000）2增加到（0100）2时，通过74LS00对十位计数器的Q1和个位计数器Q2与非，分别接入十位和个位的74LS161的1脚清零端，从而共同完成24进制计数器并清零。 七、电路总体说明；通过外接时钟脉冲CP的作用下,秒的个位加法计数器；八、实验问题小结；1.实验室缺少74LS248.74LS48芯片解；2.进行试验时秒个位计数器完成一次循环之后没有进；解决问题：秒的个位和十位的2脚没有相接从而不能实；九、实验总结；课程设计是我们运用所学知识，动手实践的一个好机会；我们通过亲自动手连线、试验，遇到问题、解决问题，；十.参考文 七、电路总体说明 通过外接时钟脉冲CP的作用下,秒的个位加法计数器开始记数，通过译码器和数码显示管显示数字即计数器。当经过10个脉冲信号后，秒个位计数器完成一次循环，秒十位计数器的CP与秒个位计数器的CP同步,秒个位计数器的Q使得秒十位的P和T端同时为1（Q为进位端，当个位为9时进位并Q=1）,从而秒十位开始计数，秒十位计数器工作1次，通过译码器和数码显示管，秒十位数字加1。当经过60个脉冲信号，秒部分完成一个周期，分钟个位计数器的CP通过秒十位计数器的Q2Q1与非得到脉冲，分钟个位计数器工作一次，通过译码器和数码显示管，分钟的个位数字加1。分部分的工作方式与秒部分完全相同。当经过3600个脉冲信号，分钟部分完成一个周期，小时个位计数器的CP通过分十位计数器的Q2Q1与非得到脉冲，小时个位计数器工作一次，通过译码器和数码显示管，小时的个位数字加1。当小时个位部分完成一个周期，小时十位计数器的CP与小时个位计数器的CP同步,小时个位计数器的Q使得小时十位的P和T端同时为1,从而小时十位开始计数，小时十位计数器工作1次，通过译码器和数码显示管，小时的十位数字加1。当小时十位部分计数到2同时小时的个位部分计数到4，小时个位计数器的清零端和十位计数器的清零端通过小时个位计数器的Q2和小时十位计数器的Q1与非得到信号，小时部分清零，从而完成了1次24小时计时。 八、实验问题小结 1.实验室缺少74LS248.74LS48芯片解决问题：用CD4511芯片代替 2.进行试验时秒个位计数器完成一次循环