數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)---數(shù)字電子鐘

1、<p>　　課程名稱： 數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　設(shè)計(jì)項(xiàng)目： 數(shù)字電子鐘 </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： 學(xué)號(hào)： </p><p><b>　　一 ．設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1.掌握組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路及數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、測(cè)試

2、方法；</p><p>　　2.進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力；</p><p>　　3.提高電路布局﹑布線及檢查和排除故障的能力；</p><p>　　4.培養(yǎng)書寫綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。</p><p><b>　　二 . 設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　

3、1.設(shè)計(jì)一個(gè)具有時(shí)、分、秒顯示的電子鐘（23小時(shí)59分59秒）；</p><p>　　2.應(yīng)該具有手動(dòng)校時(shí)校分的功能；</p><p>　　3.應(yīng)該具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能：從59分51秒起(含59分51秒)，每隔2秒發(fā)出一次蜂鳴，連續(xù)5次；</p><p>　　4.使用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘，并在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行組裝、調(diào)試；</p><p>　　5

4、.畫出框圖和邏輯電路圖，寫出設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告。</p><p><b>　　三 . 設(shè)計(jì)原理</b></p><p>　　1.數(shù)字電子鐘基本原理</p><p>　　數(shù)字電子鐘的邏輯框圖如下圖所示。它由555集成芯片構(gòu)成的振蕩電路、分頻器、計(jì)數(shù)器、顯示器和校時(shí)電路組成。555集成芯片構(gòu)成的振蕩電路產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻器作為秒脈沖，秒脈沖送入計(jì)數(shù)

5、器，計(jì)數(shù)結(jié)果通過(guò)“時(shí)”、“分”、“秒”譯碼器顯示時(shí)間。</p><p>　　2.數(shù)字電子鐘單元電路設(shè)計(jì)</p><p>　　時(shí)鐘脈沖已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)箱提供,實(shí)驗(yàn)箱提供的是秒脈沖；</p><p>　　顯示電路已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)箱提供。</p><p><b>　　(1)計(jì)數(shù)器電路</b></p><p>　　A

6、．秒個(gè)位計(jì)數(shù)器，分個(gè)位計(jì)數(shù)器，時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器均是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器； </p><p>　　B．秒十位計(jì)數(shù)器，分十位計(jì)數(shù)器均是六進(jìn)制計(jì)數(shù)器；</p><p>　　C．時(shí)十位計(jì)數(shù)器為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器</p><p>　　因此，選擇74LS90可以實(shí)現(xiàn)二-五-十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器芯片實(shí)現(xiàn)上述計(jì)數(shù)功能。</p><p><b>　　時(shí)位計(jì)數(shù)器</b

7、></p><p><b>　　分位計(jì)數(shù)器</b></p><p><b>　　秒位計(jì)數(shù)器</b></p><p><b>　　(2)手動(dòng)校時(shí)電路</b></p><p>　　當(dāng)數(shù)字鐘走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，需要校正時(shí)間。校時(shí)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)“時(shí)”“分”“秒”的校準(zhǔn)。在電路中設(shè)有正常計(jì)

8、時(shí)和校對(duì)位置。本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)“時(shí)”“分”的校對(duì)。對(duì)校時(shí)的要求是：在小時(shí)校正時(shí)不影響分和秒的正常計(jì)數(shù)；在分鐘校正時(shí)不影響秒和小時(shí)的正常計(jì)數(shù)。</p><p><b>　　手動(dòng)校時(shí)電路圖</b></p><p><b>　　(3)整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路</b></p><p>　　整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能：即從59分51秒起(含59分51秒)，每隔2秒

9、發(fā)出一次蜂鳴，連續(xù)5次。</p><p><b>　　整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路圖</b></p><p><b>　　3.器件清單</b></p><p>　　四 . EDA仿真模擬</p><p>　　數(shù)字電子鐘仿真電路圖：</p><p>　　整點(diǎn)報(bào)時(shí)仿真結(jié)果(蜂鳴器由紅色發(fā)光二級(jí)管

10、代替)：</p><p><b>　　59分50秒</b></p><p>　　59分51秒59分52秒59分53秒59分54秒59分55秒59分56秒59分57秒59分58秒59分59秒</p><p>　　五 .數(shù)字電子鐘的組裝與調(diào)試</p><p>　　由圖中所示的數(shù)字中系統(tǒng)組成框圖按照信號(hào)的流向分級(jí)安裝，逐級(jí)級(jí)聯(lián)

11、。這里的每一級(jí)是指組成數(shù)字中的各個(gè)功能電路。</p><p>　　級(jí)聯(lián)時(shí)如果出現(xiàn)時(shí)序配合不同步，或劍鋒脈沖干擾，引起的邏輯混亂，可以增加多級(jí)邏輯門來(lái)延時(shí)。如果顯示字符變化很快，模糊不清，可能是由于電源電流的跳變引起的，可在集成電路器件的電源端Vcc加退藕濾波電容。通常用幾十微法的大電容與0.01μF的小電容相并聯(lián)。</p><p><b>　　六 .實(shí)驗(yàn)結(jié)論</b>&

12、lt;/p><p>　　通過(guò)運(yùn)用數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的24小時(shí)制的數(shù)字電子時(shí)鐘，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，成功實(shí)現(xiàn)了以下基本功能：</p><p>　　1.能準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以數(shù)字形式顯示時(shí)、分、秒的時(shí)間；</p><p>　　2.能實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)的功能，并分別在51秒、53秒、55秒、57秒、59秒實(shí)現(xiàn)了蜂鳴的報(bào)時(shí)效果；</p><p>　　3.能定時(shí)控制，且能進(jìn)行校正時(shí)

13、間（通過(guò)開(kāi)關(guān)調(diào)時(shí)、分）。</p><p><b>　　七 .實(shí)驗(yàn)心得</b></p><p>　　通過(guò)數(shù)字電子鐘的實(shí)際設(shè)計(jì)，使我更進(jìn)一步的熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)，掌握了相關(guān)個(gè)芯片的工作原理和其具體的使用方法，也鍛煉了自己獨(dú)立思考問(wèn)題的能力；對(duì)于芯片的使用，我們應(yīng)該在了解它的各項(xiàng)功能的前提條件下，靈活巧妙的運(yùn)用。</p><p>　　在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中

14、，我們應(yīng)該帶著不僅要知其然，而且要知道其所以然的態(tài)度對(duì)待任何事物，也要有鉆研的信念和執(zhí)著追求的意志力。</p><p>　　在實(shí)際電路搭建的過(guò)程中，出現(xiàn)了很多問(wèn)題，例如，在校正時(shí)間過(guò)程中，切換校正時(shí)間脈沖和進(jìn)位脈沖的過(guò)程中，跳變很嚴(yán)重，經(jīng)歷很多次改進(jìn)，問(wèn)題依舊很嚴(yán)重，但是我們沒(méi)有放棄，耐心的查找問(wèn)題，咨詢老師，最終成功實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)！</p><p><b>　　八 .參考文獻(xiàn)&l