电子工艺技术综合技能教程

书名：电子工艺技术综合技能教程ISBN：978-7-111-31202-4作者：武昌俊出版社：机械工业出版社本书配有电子课件电子工艺技术综合技能教材项目二

数字时钟设计与制作2.1项目教学目的2.2数字时钟电路原理2.3数字时钟的制作实训2.4项目评价2.1项目教学目的一、教学目标

二、项目任务及要求一、教学目标表格二、项目任务及要求任务1：数字时钟电路的原理图识读与设计1)掌握数字时钟电路的设计方法。

2)学会分析数字时钟的工作原理。

3)学习数字电路中脉冲信号的产生、计数分频、译码显示等单元电路的综合应用。

4)熟悉各单元电路的作用和工作原理。

5)熟悉各元器件的作用。

二、项目任务及要求任务2：数字时钟的制作实训1)元器件的辨认与清点。

2)熟练检测所有的集成电路好坏，掌握元器件检查的方法。

3)熟悉面包板的结构和使用方法。

4)数字时钟的装配中，要求掌握：

①译码显示、计数、校验、信号产生、分频电路和校验电路的装配与调试。②数字时钟整体和准确度的测试。

③数字时钟的维修方法。

５)答辩与撰写实训报告。2.2数字时钟电路原理模块1数字基本逻辑器件的应用一、集成逻辑门的基本应用

二、集成触发器及其基本应用

三、555集成电路定时器及其基本应用模块2数字时钟电路设计一、数字时钟的功能要求二、总体组成框图三、数字时钟原理要求：1)掌握集成逻辑门的基本应用。

2)掌握集成触发器及其基本应用。

3)掌握集成电路定时器555及其基本应用。

模块1数字基本逻辑器件的应用一、今集成陡逻辑赠门的谎基本阁应用1.眯TT提L门饿电路底的使碧用规幸则(1形)电烦源电找压ＵCC只允笑许在跟5V妥(１醉±1角0%程)的没范围拐内，主超过堵该范顷围可衫能会塑损坏俭器件托或使届逻辑各功能贱混乱狂。(2低)电稀源滤糟波燃TT获L器件件的均高速的切换应将产梁生电躲流跳组变，绒其幅领度为行4～泛5m随A，节该电专流在叛公共很线上嫌的电齿压降虾会引滩起噪英声干匹扰，软因此示要尽让量缩短短地渣线以捧减小篇干扰腔。(3巧)输庸出端饶的连平接不不允皱许直柔接接环5V罗或接符地。(4背)输婚入端屠的连夺接仙输入门端可饺以串借入1喷个1沈～1举0k斧Ω电剪阻或胁直接蛾接电线源电个压ＵCC来获汗得高泼电平由输入稻，直蝴接接愉地为肃低电邀平输张入。2.仁CM制OS搬门电穿路的会使用饮规则1)概电源岸电压倚：电朗源电后压不远能接奸反，尝规定圣+ＵDD接电悬源正多极，万+ＵSS接电梳源负膝极(柄通常杨接地么)。一、梅集成淹逻辑隐门的揪基本顽应用2)碍输出吉端的蛾连接仰：输灭出端钥不允天许直雕接接漏+ＵDD或地羽，除哭三态彼输出傲器件档外，掠不允弟许两祖个器蜘件的灵输出作端连斤接使策用。3)沫输入闸端的踏连接工：输岗入端缠的信奇号电法压Ｕｉ应满优足ＵSS≤Ｕｉ≤ＵDD，若遗超出拜该范缸围，困则会呢损坏域器件渗内部氏的保但护二锋极管劈燕或绝菊缘栅照极，消此时掀可在天输入衰端串柴接一名只限链流电仆阻(丧10墓～1爽00西kΩ旅)。4)醒测试础CM坚OS核电路字时，据应先亲加电械源电饭压+ＵDD，后敬加输白入信深号；统关机咏时应它先切排断输块入信束号，充后断用开电湖源电员压+ＵDD；所绣有测错试仪师器的绕外壳漫必须怎良好往接地耽。5)炼CM浴OS顷电路黄具有皮很高樱的输份入阻由抗，序易受划外界效干扰贸、冲彼击和首静电典击穿司，存字放和怪焊接途时均线应有丹防静盈电措搭施，悠即存走放在曲导电跪容器仅内；推焊接仿时应昏切断谣电源标+ＵDD；电纯烙铁毁外壳冲必须珍良好饺接地春，必阴要时喊可以城拔下播烙铁沫电源泽，利挎用余语热进棚行焊悔接。一、舞集成能逻辑都门的陶基本像应用3.互集成殃逻辑瘦门的娇应用邪举例图2浑-1迟门演电路蹦构成烂的时岁钟源展及波帐形(1慈)门世电路春构成稍的时沿钟源严利业用反尽相器蹈或与映非门轰可以他构成哑脉冲河时钟一、政集成购逻辑习门的溉基本森应用源，石如图拖2-难1所雅示。图2愿-2不脉敞冲调背制器晶与解鉴调器一、莲集成话逻辑扯门的耍基本顾应用(2葛)脉犯冲调辰制器蚂与解蔑调器歼由震与非题门构浅成的轻低频央脉冲拔调制纽奉器如建图2贸-2矿a所铃示。(3确)门脱电路灭构成始的触捞发器健门充电路宅可以求构成竖RS布触发昏器、闲单稳浸态触谢发器管、施土密特挂触发型器等与，其超电路号如图榆2-桐3所窝示。图2而-3样门问电路疤构成撤的触萍发器(4猛)集赤电极泉开路涌与非燥(O螺C)鸣门和妻三态条(T蜜S)践门的瞧应用滔集主电极纵开路翅与非管(O红C)心门和网三态腾(T需S)策输出拔门都骄具有葡“线格与”容的功倍能，福即它葛们的惜输出捞端可脾以直炒接相侍连。一、骂集成驶逻辑邀门的怨基本文应用图2今-4津O泪C门良的内廊部结抬构一、射集成考逻辑让门的潮基本性应用图2捕-5懒n犬个O夹C门迅“线拖与”男驱动骑m个雀与非命门4.衫数字隙电路机的调剑试技谅术一、般集成颂逻辑拒门的裁基本筒应用图2倡-6助一眠级O装C门贯代替周三级陶“与乒非门骨”一、朴集成赶逻辑够门的胖基本夸应用图2磁-7境三悲态门捉用于钥数据申传输(1饿)集雄成逻谨辑门嚷与组阁合逻驾辑电萌路测危试奥对集愤成逻捉辑门悉与组强合逻策辑电一、哲集成僻逻辑涝门的搭基本捡应用路可觉以采岩用静度态测隆试和肯动态强测试热的方站法分弊别进碰行测体试。图2汪-8受门甘电路档静态类测试丑连线弄图一、希集成绕逻辑姜门的搞基本汗应用图2臂-9燃门夺电路脑动态耀测试处连线屡图(2塔)时痛序逻录辑电夏路测烧试一、会集成都逻辑拿门的易基本茧应用图2阶-1漂0照时序葬逻辑航电路嚷的静僻态测猪试连抽线示谈意图1)赖时序绸逻辑芝电路樱的静财态测尖试。一、翠集成芳逻辑苗门的贼基本跳应用2)拼时序搏逻辑毒电路此的动皮态测峡试。图2捧-1揉2精时序川逻辑胃电路阴的动头态测撑试连只线示当意图一、季集成负逻辑壮门的等基本祥应用图2肿-1学1巷十六耻进制劫递增塑计数列器波苏形图二、湿集成闭触发休器及灶其基伏本应遍用1.麦集成乱触发会器的胡触发夹方式辈与选酒用规蛋则(1迫)触喘发方铸式脆常见谜集成贝触发孔器有情D触间发器脆和J稳K触燥发器羡。图2糟-1屡3协三种去触发情方式(2垂)选葡用规里则1)书通常批根据苹数字辽系统光的时贩序配排合关锣系选喊用触泳发器艳，一昨般在罩同一索系统渡中选迹择具劫有相波同触闷发方评式的燃同类液型触旱发器斗。二、亩集成抚触发址器及道其基梦本应删用2)宪在对扰工作燥速度附要求世较高云的情糕况下扣，采历用边节沿型暑触发这方式薄的触斗发器真较好老。3)举触发谅器在威使用亡前必银须经磁过全页面测肆试才题能保恳证可倍靠性树。4)转触发嚷器翻同转时雪的动扛态功施耗远训大于谷静态鞭功耗紧，为必此系拳统应廊尽量笋避免屈同一亿封装撞内的贩触发树器同样时翻途转。5)洽CM炕OS欺与T惭TL赚集成五触发欲器触爪发方啄式基东本相苏同，荡但使衔用时宫不宜灵将这肥两种涝器件蚕混合摔使用姓，因鸭CM徒OS摧触发酒器内龟部电况路结万构及况对触侵发时袄钟脉喷冲的体要求很与T恋TL阁有较泪大差咬别。2.凑D触茂发器崇的基除本应倍用二、泻集成醋触发楼器及煎其基竞本应系用表2沾-1默7误4L耍S7膝4逻颜辑功行能表二、闭集成率触发掉器及夫其基忽本应瞒用图2箱-1晨4狂同步系单脉浓冲产赛生电郑路3.捧JK后触发追器的屋基本露应用二、伞集成秤触发扰器及愈其基碍本应飘用表2争-2填7激4L视S1勾07因逻辑勒功能雹表表2雹-3延7奶4L循S7席6逻傍辑功俯能表(1谎)“执1”滑检出育电路量当讯需要写检查顽数字刊系统颜在规衰定的妄时间繁间隔恭内是欠否出艳现过立“1蜜”状稀态时柄，采商用7沸4L呈S1蜓07储主从裂型J言K触星发器挖十分卧简便凳，二、堵集成动触发掀器及洞其基纲本应梨用其电割路与焦波形识如图灾2-纱15醒所示步。图2壤-1逢5角“1痒”检麦出电鼓路及饥其波蔑形(2销)八段度音如产生镇器二、丈集成虑触发温器及羡其基患本应凝用图2道-1租6阻八度夜音产饶生器4.偏单稳理态触怎发器祸的基背本应笑用二、粮集成抹触发服器及药其基烤本应棍用表2描-4汗7绣4L平S1陪21降逻辑落功能挣表二、双集成赴触发狡器及善其基权本应梦用图2均-1具7誓非重坚触发架单稳女态触发滨器输氧入、李输出饲波形二、捆集成绣触发跃器及攻其基偏本应增用表2衰-5危7虾4L警S1刚23仓逻辑级功能骑表图2先-1忙8黑可重觉触发屑单稳总态触发陶器输括入、阵输出紫波形二、吐集成里触发娃器及逮其基闲本应涉用(1贤)精享密延低时电牌路岸图2株-1惩9a絮所示袜为用都非重币触发勿单稳翠态触球发器斩(7锹4L弱S1饰21殖)组妹成的松单稳贿态延姜时电拦路。图2端-1塌9疗非重职触发屯单稳叫态触考发器户构成锻的延伸时电竖路二、末集成凶触发辨器及畅其基叫本应竞用图2堆-2兴0舍占空苦比可衡调的除脉冲捐发生厦器(2欠)占愉空比却可调寻的脉之冲发贿生器筑利鼻用两溪个单所稳态勤触发鸭器的区串接礼与反仔馈可锁构成西占空怨比可卫调的昌脉冲区发生庄器，骂如图欠2-洒20辜所示飘。三、谎55源5集陆成电够路定饼时器刘及其彼基本栏应用1.斜55尺5的尚内部负结构膏及性替能特涝点2.谨由5辽55丹定时辅器组围成的醒基本理电路升及其召应用1.幻玉55锯5的击内部泊结构程及性寺能特踢点图2群-2戏1序55盲5定赤时器追内部招原理溪框图1.炸55羊5的论内部你结构裳及性顿能特雷点表2那-6源5膊55室集成彻电路朗定时贫器的引功能炒表2.颜由5顽55巧定时铅器组稳成的樱基本城电路嚷及其岩应用(1折)单梁稳态炭触发往器及锄其应砍用较由5衫55牲定时杰器组纵成的磨单稳廊态触置发器成如图序2-情22蒸a所讨示。1)玩触摸衔开关畅电路悲。图2仔-2淋2脖由5煌55浸定时毁器组炊成的达单稳透态触僵发器2.动由5泛55勒定时委器组虫成的欣基本绕电路永及其肃应用图2纠-2膀3础触摸志开关混电路2.捡由5播55海定时钢器组誓成的厘基本形电路已及其更应用图2此-2吴4撑由5善56酿定时听器组代成的悄两级摸定时厚器电挑路2)逢两级闲定时仿器。2.陪由5孩55勇定时匪器组副成的斩基本许电路朴及其恼应用图2巩-2杯5勉55贷5组弯成的蜂多谐踪蝶振荡洪器(2盟)多嗽谐振谜荡器旧及其叶应用此由锹55可5定驰时器古组成辉的多牙谐振承荡器材如图南所示2.挨由5索55杯定时赌器组侧成的帖基本烈电路得及其喇应用。1)么时钟证脉冲壤发生嗓器。图2尚-2亦6然时钟些脉冲丛发生烘器2)偷通断岁检测任器。3)萍手控再蜂鸣歌器。2.间由5征55谦定时方器组留成的尤基本祥电路妖及其旁应用图2搂-2摇7列通断孔检测中器2.院由5稿55障定时闷器组跃成的乔基本循电路漆及其市应用图2妙-2马8色手控隶蜂鸣馋器2.可由5隙55辞定时存器组迫成的越基本城电路偶及其洪应用图2谊-2躬9冰55掌5组僻成的玩施密动特触笛发器(3慰)施头密特泥触发深器及列其应胶用让将5侵55控定时堤器的外域值昆输入阵端6塑和触临发输胜入端弄2相键接，处即构日成施朴密特狡触发抱器，岔如图姑2-疯29患a所慢示。2.爷由5练55旷定时滩器组伯成的践基本励电路锅及其纱应用图2烘-3柿0雷逻辑笋电平停测试摆电路2.珍由5匆55摇定时慨器组仙成的湾基本劈燕电路滋及其假应用1)储熟悉爪数字兽时钟虏的功倾能要味求和膊总体址组成岭框图亡。2)抬读懂染数字睡时钟吨的原息理电肉路。要求元：1)约熟悉眉数字内时钟虾的功滨能要股求和底总体逗组成篇框图波。2)晃读懂珠数字叮时钟罗的原红理电冬路。模块2数字谦时钟个电路伸设计一、体数字币时钟哪的功困能要馋求1)机准确蝇计时可，以客数字拢形式败显示括时、灵分、型秒的丙时间误。2)闻小时糖的计绒时要刘求为甚“1宇2翻侮1”杀，分锦和秒肤的计浊时要闯求为馆60缴进位厚。3)挥校正鲜时间舞。二、卵总体专组成轻框图图2年-3恼1敞数字题时钟默电路亚系统复组成扛框图三、晕数字锣时钟活原理1.葛时钟滩信号杠产生嘴电路2.序分频期电路三、乒数字努时钟雷原理图2栗-3踩3零CD就40旨40宽逻辑扒状态丸图三、萄数字陶时钟忙原理表2仪-7补功花能表3.梢计数吵电路三、掩数字壳时钟加原理图2随-3记4焰74尤LS搜90出内部涨逻辑凭电路三、拢数字坐时钟区原理表2五-8疏8赔42挺1B仁CD抄码十弟进制拜计数击器计掘数时岸序三、脏数字邻时钟开原理表2库-9寻5午42舱1码楚十进使制计拜数器奴计数浑时序三、丑数字孟时钟功原理表2罚-1纷0伐74贫LS阿90僵功能懂表图2双-3定5屈用两改片7喷4L森S9笼0构渠成的84渔21需BC兄D码蠢10源0进累制计临数器三、粘数字煌时钟悉原理表2咳-1嗓1暴74置LS膏90省功能辜表1)字计数场脉冲洒从C螺PＡ输入甚，Q0作为完输出拳端，纱为二饼进制塔计数祸器。2)贫计数酒脉冲颂从C辣PB输入牧，Q3Q2Q1作为滔输出牌端，画为异牵步五召进制咽加法续计数巧器。3)狭若将涨CPB和Q0相连短，计切数脉抄冲由歇CPA输入拥，Q3Q2Q1Q0作为竞输出奏端，悦则构扣成异萌步8棉42众1码峡十进铁制加梯法计部数器武。三、跑数字拾时钟妈原理4)皆若将经CPA与Q3相连束，计解数脉咬冲C菌PB输入贺，Q0Q3Q2Q1作为指输出违端，壁则构烟成异劈燕步5忆42诵1码烂十进棚制加状法计篇数器光。5)丽清零奖、置泻9功缘瑞能。①妈异步少清零衰：当宪R0（厌１）、R0（师２）均为浆“1闹”，标Ｒ9（宋１）、Ｒ9（驻２）中有剃“0凭”时仆，实圆现异剖步清敲零功能能。②酒置9泡功能软：当饥Ｒ9（呜１）、Ｒ9（亡２）均为酷“1须”，周R0（俘１）、R0（偏２）中有忍“0帮时”企，实皆现置衣9功削能。4.吹译码笑显示驶电路(1直)数紫码显唇示器赠目耍前常蜡用的幕数码尊显示暮器有臣发光性二极闯管(哗LE逮D)沃显示丈器、括液晶滥显示妄器(尺LC储D)竟等。三、排数字奏时钟较原理图2亡-3桑6膀LE缓D数主码显古示器(2岂)译固码驱叠动电四路洪译码较驱动棕电路昌由I罩C12～I宇C17构成错。三、厕数字绪时钟辞原理图2疯-3惨7毫74拦LS坛24根7引慈脚排惧列图5.那校验洲电路三、跑数字当时钟挣原理图2盆-3娱8堂74熟LS烤15塘3引也脚排凤列三、事数字询时钟盏原理表2森-1瓜2疏74摊LS彼15杨3功脚能表三、倚数字截时钟明原理表2培-1矛3积74恭LS择15甚3的仍校验僚功能1)颤当使膨能端肉１(叨２)乏＝１子时，更多路氏开关朝被禁槽止，侵无输梅出，墓Q＝巩0。2)遍当使脂能端煎１(茫２)掘＝0幻玉时，倒多路虾开关堡正常稀工作批，根群据地浴址码靠A1、A0的状拘态，敬将相土应的疫数据率D0～D3送到眼输出怨端Q眉。2.雕3钞数字确时钟裂的制欣作实霸训一、似数字但时钟购制作斧与调抗试二、目数字奴钟的饥检测蜓修理裹方法三、优编写屑实训利报告工具呼设备泡、器正材及柏实训终器件1)蜜电子谱综合腊实训氏台(哗应有伟逻辑刺开关积、电飞平显闸示、谣脉冲忧源、宏频率棵计、闲五功膊能逻性辑笔情等)喜。2)掏双踪溜示波膝器。3)童实训挨元器仍件(读见表刷2-辉14湿所示呜的材府料清火单)后。要求怎：1)起掌握庙数字歉时钟迟制作弓工艺烛与调抹试方昌法。2)剪掌握阴数字打时钟昂的检污测修园理方灵法。一、固数字冷时钟拼制作茎与调垫试(一尖)数洲字时玻钟制舰作工疫艺过嘴程1)瞎按材请料清溪单辨梢识数基字时娇钟的挡所有香元器赢件，伐材料睬清单毫见表天2-粱14姻。表2详-1勤4刺数字拖时钟魂材料据清单2)霜检测朋各集由成电待路的鞭好坏厅。一、直数字栋时钟饱制作葡与调掠试图2崭-3歼9疫数字模时钟胳面包糖板制贫作图3)凉数字批时钟楼的装档配。一、际数字弱时钟头制作每与调竿试(二斑)数盲字时骄钟电皮路的静测试1.吃译码痒显示回电路锻的测惩试1)那用7娇4L舱S2见47某的3隐脚试葵灯端熔测试回数码凉管的兆好坏孩。2)侵将7握4L口S2施47副的D辅、C杀、B仁、A厨四位扫代码射端分茫别接拾00液00况～1趁00级1这榆10爸个代鼻码，才看显各示器贺能否幼显示凭0～逗9这辉10毯个数宅字，互测试套译码崖器及旁接线完的好购坏。2.逝计数桐电路愁的测划试1)登输入窗端接缴1H慎z连臂续脉骗冲源送，检良查秒嘉、分唱、时闪能不田能分薄别实踢现六谋十进亦制、速六十捐进制前、二专十四抛进制卸计数艰。2)帖检查怪秒是尚否能乒够向杜分自脱动进衣位，础分是篇否能惹向小展时自俯动进君位。3.