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电子钟设计,毕业设计

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题目：电子钟设计 一、 实验器材： 7SEG-COM-CATHODE， 74LS48， 74LS160，时钟脉冲信号，开关，按扭， 1K电阻， C-MOS 与门、非门、与非门、或非门、电源。 二、 实验原理 原理图如图所示。 原理大致 可分为三部分，分别是控制电路、计时电路和显示电路。 1、 控制区分析 1） 开关 SW 控制工作状态，当 SW 断开时，电子钟进入计时状态，令 SW 闭合为“ 0”，断开为“ 1”，则有 Y2=(SW)(CLK0)， SW 断开时， Y2=CLK0，令AN1、 AN2、 AN3均为闭合为“ 0”断开为“ 1”，则有 Y3=(AN1)(CLK0)(SW)；Y1=Y2+Y3=(SW+(AN1)(SW)(CLK0)；所以当 SW 断开时，时钟脉冲 CLK0通过 G1,G2 产生 CLK1， CLK1到达计时区，触发计时。 同理可得 Y5=（ SW）（ Co1）， Y6=（ CLK0）（ AN2） （ SW） ， Y4=(SW)(Co1)+(AN2)(SW)(CLK0)， 当秒计数器有进位输出 Co=1 时，分计数器的控制电路才会产生CLK2，使分计数器开始工作。 Y8=（ SW）（ Co2）， Y9=（ AN3） （ SW） （ CLK0）， Y7=（ SW）（ Co2） +(AN3)(SW)(CLK0) 同理，当分计数器产生进位输出 Co2=1 时，时计数器的控制电路产生 CLK3=1，使时计数器工作。 结论 ： 当 SW 断开时，时钟脉冲 CLK0 控制秒计数器工作，直到产生进位Co1=1，分计数器才会工作且一个进位输出只会令分计数器工作一次，要分计数器再工作只能等秒计数器输出下一个进位输出 Co1，时计数器原理跟分计数器的一样。 2） 当 SW 开关闭合时， SW=0， Y1Y9 输出全为 0， CLK0 信号不能到达计时区，时、分、秒计时区全部停止工作。 当按下秒校准按钮， AN1=0， Y3=(AN1)(CLK0)(SW)= CLK0， CLK0信号通过门 G3、 G1 产生 CLK1时钟信号，使秒计数器工作，按一下工作一次。 按一下 AN2 同样能使分计时区工作而不受上一级的进位约束，同样也是按一下工作一次。 nts时计时器的同样原理。 通过对 AN1、 AN2、 AN3的控制，使电子钟显示出你想要的时间后，即可以断开 SW 开关，使电子钟正常工作。 2、 计时区分析 时、分、秒计时器采用十进制计数器 74LS160，它的功能表如下： CLK Rd LD EP ET 工作模式 0 置 0 1 0 预置数 1 1 0 1 保持 1 1 0 保持 1 1 1 1 计数 按原理图所示将 6片 74LS160接好，置“ 0”方法采用 LD同步预置数法，将 D0D3接低电平“ 0”。 1） 秒计时器 74LS160（ 1）为个位，（ 2）为十位，接上电源时， 74LS160 开始计时，而其它计时器均未开始工作，当 Q13Q12Q11Q10=1001 时， 74LS160（ 1）产生进位输出 C1=1，使 74LS160（ 2）计时，（ 1）产生一次进位，（ 2）就数数一次，一起数到 Q13Q12Q11Q10=1001， Q23Q22Q21Q20=0101 时，当下一个时钟脉冲到来时， 74LS160（ 1）和（ 2）同时归零，产生进位输出 Co1，所以 Co1=Q13Q10Q22Q20。 2） 分计时器 74LS160（ 3）为个位，（ 4）为十位， 只有当秒计时器输出进位 Co1时，分计时器才会开始计数，且 Co1 输出一次，分计时器数数一次，计时原理跟秒计时器一样。进位输出 Co2=Q33Q30Q42Q40。 3） 时计时器 74LS160（ 5）为个位，（ 6）为十位，当分计时器产生进位输出 Co2时，时计时器开始计时，原理跟秒、分计时器一样，但 时计时器为二十四进制，当Q53Q52Q51Q50=0011， Q63Q62Q61Q60=0010 时，当下一个进位到来时，计时器归零。 3、 显示区分析 显示区是由七段 74LS48 和 LED 组成的数码管构成 74LS48 的真值表和数码管显示的字型如下 ntsBCD 输入 输出 字型 D C B A a b c d e f g 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 6 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 9 如图所