基于Multisim的数字时钟系统仿真设计.docx

基于Multisim的数字时钟系统仿真设计学号 3130507028 仿 真 设 计 报 告基于Multisim的数字时钟系统仿真设计课 程 名 称 计算机辅助设计 班 级 名 称 农业电气化1301班 作 者 姓 名 杜育轩 指 导 教 师 傅海军 提 交 日 期 2015年6月8日 摘 要Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。 本文通过使用Multisim11.0进行仿真设计，实现实时电子时钟功能。关键词Multisim、实时时钟 、电子钟目 录第一部分 设计题目I1.1 设计目的与要求41.2 设计思路4第二部分 设计方案2.1 总体设计方案说明52.2 模块结构与方框图6第三部分 程序设计3.1 功能模块设计 8 第四部分 设计小结第五部分 心得体会10第一部分 设计题目1.1设计目的与要求 设计目的：数字时钟具有走时精确、校时方便、设计和使用简单的特点，能实现定时和报时功能得到了广泛使用。本设计要求采用计数型控制器，用TTL通用型集成电路，实现该系统。 设计要求：1. 显示功能：具有“时”、“分”、“秒”的十进制数字显示(“时”从023)。2. 校时功能：当刚接通电源或数字时钟走时有偏差，应能手动校时。3. 整点报时：当时钟计时到整点时，能进行整点报时。4. 定时功能：在24小时之内，可以设定定时时间，当数字时钟计时到定时时间 时，能进行定时报警。1.2 设计思路首先设计出24进制计数器，60进制计数器，完成时，分，秒的环节的搭建。第二应该可以手动调节其次根据设置时间实现整点报时功能最后实现闹钟功能第二部分 设计方案2.1 总体设计方案整个工程由3个模块构成，频率产生模块，产生1KHZ的方波，数码管显示模块，计数器模块，校时模块组成。2.2 模块结构与框图 模块框图如下第三部分 仿真设计3.1模块分析1. 频率产生模块采用555定时器构成多谐振荡器，产生方波。2. 数码管译码器74ls48是数码管译码驱动器，用来驱动数码管进行显示。真值表如下图所示：3. 整点报时模块采用一个四通道与门，进行整点报时，当到达59分50秒的时候就开始闪烁，直到整点停止，挺行时间为整点了。4. 计数器a) 60进制计数器b) 24进制计数器通过24进制和60进制计数器共同作用来是的整个仿真得以实现。5. 校时模块校时模块按照进位的原则，当按下开关时，按照每秒加一向上加，关闭时，按照正常的进位来进行累加。第四部分 设计小结4.1设计中遇到的一些问题1. 对于芯片的连接不太熟练2. 芯片的功能表不能很好地体会3. 未实现闹钟模块4. 计数器偶尔会跳到60才会复位为04.2进一步改进的方向1. 可以分层次来绘制仿真2. 加入闹钟功能3. 整点报时可以更加准确第五部分 心得体会IP核是一个很好玩的东西，使用它可以大幅度的减少我们的工作量，通过这次课设，让我对quartus软件的使用更加熟练