数字电路课程设计多功能数字时钟设计报告(免费下载).doc

多功能数字时钟设计报告 目录 设计任务和要求……………………………………………2 设计的方案的选择与论证…………………………………2 总体电路分析…………………………………………2 仿真分析………………………………………………3 仿真说明………………………………………………3 电路设计计算与分析………………………………………4 小时计时电路………………………………………4 分钟计时电路………………………………………5 秒钟计时电路………………………………………7 校时选择电路………………………………………8 整点译码电路………………………………………9 定时比较电路………………………………………11 脉冲产生电路………………………………………12 电路仿真 总结及心得…………………………………………………13 附录…………………………………………………………15 元器件明细表……………………………………………15 附图………………………………………………………17 参考文献……………………………………………………17 设计任务和要求 实现24小时的时钟显示、校准、整点报时、闹铃等功能。 具体要求： （1）显示功能：具有“时”、“分”、“秒”的数字显示（“时”从0~23，分0~59，秒0~59）。 （2）校时功能：当刚接通电源或数字时钟有偏差时，可以通过手动的方式去校时。 （3）整点报时：当时钟计时到整点时，能进行整点报时。 （4）闹铃功能：在24小时之内，可以设定定时时间，当数字时钟到定时时间时能进行报时提醒。 设计的方案的选择与论证 总体电路分析 总体电路设计是将单元电路模块小时计时电路、分钟计时电路、秒计时电路、校时选择电路、整点译码电路、闹钟电路等模块连接在一起，外接输入开关和输出显示数码管构成。总体结构图如下： 仿真分析 单击运行按钮，可观测仿真结果。电路能完成显示计时、校时、整点报时以及闹铃等功能。 计时功能。当开关S1、S2都处于左边触点时，数字时钟工作于计时状态。此时，电路中的秒计时电路、分计时电路以及小时计时电路分别对秒脉冲、分脉冲和小时脉冲进行计数。计数结果经数码管显示计时时间值。 校时功能。当开关S1、S2都处于右边触点时，数字时钟工作于校时状态。按瞬态按钮B键，可以选择对“小时”、“分钟”和“秒钟”进行校时。校时时通过开关S3（按C键）手动输入校时时间。 整点报时功能。整点译码电路通过识别整点时间，产生整点报时信号。当前时间为零点时，会产生整点报时，此时探针会亮，蜂鸣器会响。 闹钟报时功能。通过校时功能将“小时”、“分钟”和“秒钟”设定在某一时间点，然后重新校时，调整到设定点以前的某一时间，当时钟到达设定点时，信号灯会亮，并且蜂鸣器会响。 仿真说明。 因版面有限，总设计图并未纳入本设计报告中，而是在此之外通过PROTELL画图，用A3纸另外打印。这样看图较为清晰。 采用总线方式，使信号线连线简介、美观，电路可持续性强。 电路设计计算与分析 小时计时电路。小时计时电路如下图： 该电路用两片74LS160构成二十四进制计数器，与非门74LS00D构成译码电路，该译码电路能识别代码“24”，输出信号使～CLR=0，计数器的计数值被置0.所以，整个计数器的技术状态图为00至01至02至…至23至24（暂态）至00至01至…，共有24个稳定状态。小时计时电路的封装模块如下图： 其引脚功能如表： 引脚 信号流向 信号连接 HOURSET 输入 校时选择输入，正常工作为高电平 CLOCK 输入 接小时计数脉冲 H04 输出 接LED数码管，显示计时时间（小时）高位 H03 输出 H02 输出 H01 输出 L04 输出 接LED数码管，显示计时时间（小时）低位 L03 输出 L02 输出 L01 输出 分钟计时电路。分钟计时电路如下图： 该电路用两片74LS160构成六十进制计数器，与非门74LS00D构成译码电路，该译码电路能识别代码59。整个计数器的计数状态图为00至01至…至58至59至00…,共有60个稳定的状态。其封装引脚同小时计时电路。分钟计时电路的封装模块如下图： 其引脚功能如下表： 引脚 信号流向 信号连接 MINSET 输入 校时选择输入，正常工作为高电平 CLOCK 输入 接分钟计数脉冲 H04 输出 接LED数码管，显示计时时间（分钟）高位 H03 输出 H02 输出 H01 输出 CLR 输入 接清零输入，系统未用，接高电平 L04 输出 接LED数码管，显示计时时间（分钟）低位 L03 输出