数字式日历牌

1、数字电子技术基础课程设计报告设计名称数字日历卡学生姓名侯学生编号1104020206类别信息111成就教师一、设计任务和要求采用中小型集成电路设计了一种能自动显示“年、月、日、周、小时”的数字日历板，可实现以下功能：1)集成的555定时器产生1Hz信号，该信号代表时间脉冲信号。2)时间为0023的24位计数器3)七系统计数器，一周为一天、二天、三天、四天、五天、六天和七天4)根据不同的月份，一天可以有二十八到三十一个十进制计数器5)十进制计数器，月份从1到126)正常年份2月的天数为28天，闰年为29天7)可以手动纠正。也就是说，只要将开关设置在手动位置，手动脉冲输入或连续脉冲输入就可以分别校

2、正年、月、日、周和小时。二、设计方案1.计数显示电路“小时计数器”用两片74LS160组成一个24位计数器(同步预置数法)，通过解码显示出来。“周计数器”用一块74LS160构成一个7位计数器，通过解码显示出来。“日期计数器”由两个同步预置数的十进制计数器74LS160组成(高位放入0000，低位放入0001)。数字设置结束被控制为每次从1开始计数(对应于每个月的第一天)。计数脉冲由测试仪上的标准方波信号源提供，并由测试仪上的解码显示器显示。“月计数器”也用两片74LS160通过预设的数字组成一个二进制计数器，进行一月到十二月的累计计数，并通过解码显示出来。“年份计数器”由四个74LS160组

3、成，通过解码显示进行显示。2.控制和调节电路月计数器有两个反馈端口j、K(00代表2月，10代表30天的月份，01代表31天的月份)，年计数器有一个反馈端口Y(0代表正常年份，1代表闰年)。三个端口J、K和Y被集成到两个端口B和A中(00代表28天，11代表29天，10代表30天，01代表31天)。两个端口b和a连接到数据选择器74LS151，以选择每日计数器的类型(28，29，30，31-基本计数器)。小时计数器向日计数器和周计数器发出进位信号，日计数器向月计数器发出进位信号，月计数器向年计数器发出进位信号。3.设计系统框图乙，甲每日计数器28/29/30/31数据选择器00/11/10/0

4、1每月计数器年份计数器0/1 Y 00/10/01周计数器j，K小时计数器(555定时器提供clk)图0系统框图三、单元电路设计1.555定时器产生脉冲信号输出端产生频率可调的脉冲信号(默认为100赫兹)图1 555定时器2.24位同步计数器24位同步计数器由两个74LS160组成。低位的极压和极压直接为高电平，进位端与高位的极压和极压相连。Clk由555定时器提供。当计数器值为23时，预设Load值为0，当下一个clk信号起作用时(74LS160由下一个边沿触发)，计数器设置为00。可以实现从00到23的24进制计数器。Q7、Q6、Q5、Q4、Q3、Q2、Q1和Q0连接到具有解码功能的两个显

5、示器。Rco是终点。当计数值为23时，Rco为1，当下一个clk动作时，Rco再次变为0，此时，将产生一个下降沿来作用于下一个模块。图2 24位时间计数器3.7位小数周计数器7位十进制日计数器由一块74LS160组成，采用同步预置方式，clk连接到时间计数器的进位端。当计数器的输出为0111时，门电路将预设的Load端设为低电平，当下一个clk信号起作用时，计数器设置为0001。为了使星期1，2，3，4，5，6，8(8代表一天)，计数值0001，0010，0011，0100，0101，0110，0111应该被重新编码成相应的0001，0010，0011，0100，0111。使用门电路将星期日(

6、0111)一点一点地反相为星期日(1000)。Q0、q1、q2和q3是由门电路修改的输出端。图3 7月日计数器4.每月计数器它由两个74ls160芯片和一个双输入与非门芯片实现。通过在74ls160的置位端预置负载数(0001 0000)，负载连接到双输入非门的输出端，与非门的输入端连接到低位芯片的QB和高位芯片的QA。原理与计数器的原理相同。当计数器为12 (0010 0001)时，进位端子Rco为1，当下一个clk动作时，Rco再次变为0，然后将产生低位图4十进制月份计数器5.每日计数器一年有12个月，每个月的天数可以分为大月份和小月份。它们是：1月31日、2月28日(闰年2月29日)、3

7、月31日、4月30日、5月31日、6月30日、7月31日、8月31日、9月30日、10月31日、11月30日和12月31日。将12个月对应的天数信息编译成相应的选择信号，并发送给数据选择器74LS151。使用“00”选择28天，“10”选择30天，“01”选择31天，“11”代表29天。日计数器的工作原理与时计数器相似，只是预置数从01 (0000 0001)开始，然后根据年和月的不同，用数据选择器74LS151选择形成28、29、30和31基计数器。图5日计数器6.日报表判断电路的逻辑设计因为月和年都会影响日计数器的选择，所以我首先考虑月的影响，使用两个二进制十进制解码器74HC42来解码和

8、输出月。月份算法(暂时不考虑闰年的影响):当月份为04，06，09，11时，天数为30天。当月份是01、03、05、07、08、10和12时，天数是31天。当月份是02时，天数是28天。输出设置为j，k，当j，k为10时，表示30天，01表示31天，00表示28天。门电路由几个或非门和与门组成，如图7所示此时，结合闰年的影响，假设当年份为0时，表示正常年份，当年份为1时，表示闰年。此时，通过使用与门和或门，j、k和Year的输出端被实现为b和a的两个端。当B，A是00，它意味着2月28日，B，A是10，它意味着30，B，A是01，而B，A是11，它意味着2月29日，闰年。然后，输出端b和a被用

9、作每日计数器的选择判断输入端。逻辑表达式：J=QA4 QB0 QA6 QB0 QA9 QB0 QA1 QB1k=QA1 QB0 QA3 QB0 QA5 QB0 QA7 QB0 QA8 QB0QA0 QB1 QA2 QB1b=日本*年a=kj K *年(注：角标A和B依次代表月份的数字和十位数字)图6判断日计数器的逻辑电路7.年份计数器年计数器由四块74LS160组成，基本原理是同时计数和月计数器，如图7所示。年份计数器也需要用逻辑判断电路引出，其年份输出反馈给日计数器。当年份为0时，表示正常年份，当年份为1时，表示闰年。首先，闰年的条件如下：1 .当一年不能被100整除时，它可以被4整除。2.

10、当当前年份可以被100整除时，它必须同时被400整除。俗话说，一百年后，你会再跳四百年。算法设计：1.当当年的数字为0、4、8，十位数字为0、2、4、6和8时(不包括数字，十位数字也为0)，或者当当年的数字为2、6，十位数字为1、3、5、7和9时。此时，年必须能被4整除。2.当所有数字和十位数都为0时，年份可以被100整除，当百位数和千位数都为0、4、6和8时，年份可以被400整除。逻辑表达式：年份=(QA0 QA4 QA8)(QB0 QB2 QB4 QB6 QB8)(QA0 QB0)(QA2 QA6)(QB1 QB3 QB5 QB7 QB9)(QC0 QC4 QC8)(QD0 QD2 QD4

11、 QD6 QD8)QA0 QB0(QA2 QA6)(QB1 QB3 QB5 QB7 QB9) QA0 QB0(注：角标甲、乙、丙、丁依次代表十万)(注：闰年的值只有0000到2400，2400后没有判断。(首先用四个二进制十进制译码器74HC42对年份进行译码，然后用“与”、“或”和“非”门实现，最后得到闰年输出结束年份。图7年计数器图8闰年判断四.整体电路设计和测试结果图9通用电路图1.整体电路功能描述小时计数器的Clk可以由单刀双掷开关供电：555定时器产生的时钟或multisim的CLOCK_VOLTAGE(频率可调)。电路中的所有计数器都可以手动校正。如图10所示，该开关具有记忆功能。

12、当按下开关时，clk处于高电平。当开关松开时，开关将关闭。此时，下降沿将作用于计数器，计数器将计数。(注：进行手动校正时，必须断开前一电路给出的进位信号，否则会导致校正错误)图10手动校正2.测试结果1.今年是2004年，2月29天，4月、6月、9月和11月30天，1月、3月、5月、7月、10月和12月31天。2.2001年，2月有28天，4月、6月、9月和11月有30天，1月、3月、5月、7月、10月和12月有31天。3.2000年，2月有29天，4月、6月、9月和11月有30天，1月、3月、5月、7月、10月和12月有31天。4.在1900年，2月有28天，4月、6月、9月和11月有30天

13、，1月、3月、5月、7月、10月和12月有31天。测试结果符合设计要求。5.课程设计经验本课程设计耗时3天，其间遇到了许多问题。1.柜台之间的进位。开始时，我使用所有计数器(年、月、日、周和小时)的clk终端连接到同一个脉冲信号发生器。计数器的进位结束后是下一个计数器的EP和ET。会有一个错误现象：例如，当月计数器刚刚跳到12，它将很快被设置为01。其原因是当本月计数器跳至12时，预置端子变为低电平起作用，此时clk有一个下降沿输入，所以直接从12设置为01。解决方法：使用计数器的进位端，连接下一个计数器的Clk，计数器的EP和ET直接为高。这样，当当前计数器为31天时，它的进位端处于高电平，当它被设置为01时，进位端将有一个下降沿作用在月计数器的Clk上，从而实现进位。由2.555个定时器组成的多谐振荡器电路中的Vss问题。统一电源必须连接到Vcc 5V，否则一年的位数不会改变。这个问题