电子技术课程设计--数字电子技术.docVIP

数字电子技术 学校： 安徽新华学院 院系： 电子通信工程 专业： 电子信息工程 学号： 姓名： 目录 第一节 系统概述-----------------------------------------------------------------------3 1.1 系统设计思路与总体方案------------------------------------------------------3 第二节 单元电路设计与分析-------------------------------------------------- 3 2.1 振荡器------------------------------------------------------------------------------3 2.2 分频器------------------------------------------------------------------------------5 2.3 计数器------------------------------------------------------------------------------6 2.4 显示器------------------------------------------------------------------------------7 2.5 校时电路---------------------------------------------------------------------------8 第三节 电路的总体设计与调试--------------------------------------------8 第四节 设计总结-------------------------------------------------------------------10 第一节?系统概述 数字电子钟是由多块数字集成电路构成的，其中有振荡器，分频器，校时电路，计数器，译码器和显示器六部分组成。振荡器和分频器组成标准秒信号发生器，不同进制的计数器产生计数，译码器和显示器进行显示，通过校时电路实现对时，分的校准。 1.1 系统设计思路与总体方案 数字时钟基本原理的逻辑框图如下所示： 由上图可以看出，振荡器产生的信号经过分频器作为产生秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数结果经过“时”、“分”、“秒”，译码器，显示器显示时间。其中振荡器和分频器组成标准秒脉冲信号发生器，由不同进制的计数器，译码器和显示电路组成计时系统。秒信号送入计数器进行计数，把累计的结果以“时”，“分”、“秒”的数字显示出来。“时”显示由二十四进制计数器，译码器，显示器构成；“分”、“秒”显示分别由六十进制的计数器，译码器，显示器构成；校时电路实现对时，分的校准。 第二节?单元电路设计与分析 由图1的系统图知其由振荡器、分频器、计数器、译码器、?显示器、校正电路组成。 振荡器 2.1.1 秒发生电路---振荡器是计时器的核心，振荡器的稳定度和频率的精确度决定了计时器的准确度。一般来说，振荡器的频率越高，计时精度就越高，但耗电量将越大。所以，在设计电路时要根据需要而设计出最佳电路。 在本设计中，采用的是精度不高的，由集成电路555与RC组成的多谐振荡器。其具体电路如下图2所示； 接通电源后，电容C被充电，vC上升，当vC上升到大于2/3VCC时，触发器被复位，放电管T导通，此时v0为低电平，电容C通过R2和T放电，使vC下降。当vC下降到小于1/3VCC时，触发器被置位，v0翻转为高电平。电容器C放电结束,所需的时间为???? ?????当C放电结束时，T截止，VCC将通过R1、R2向电容器C充电，vC由1/3VCC上升到2/3VCC所需的时为????????当vC上升到2/3VCC时，触发器又被复位发生翻转，如此周而复始，在输出端就得到一个周期性的方波，其频率为 ????。 . 2.1.2 振荡器，除了可以由上一节介绍的除外，如果对精度有较高要求的话，还可以用石英晶体构成的振荡器，这里简单介绍一下： 如下电路图3所示； 电路振荡频率为100KHz，把石英晶体串接在由非门2，3组成的振荡反馈电路中，非门4是振荡器整形缓冲级。凭借与石英晶体串联的微调电容，可以对振荡器的频率作微量的调节。 2 .2 分频器 分频器的功能主要有两个：一个是产生标准秒脉冲信号；二是提供功能扩展电路所需要的信号，如仿电台报时用的1000Hz的高音频信号和500Hz的低音频信号等。 本设计中，由于振荡器产生的信号频率太高，要得到标准的秒信号，就需要对所得的