数字电子钟逻辑电路设计.doc

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实习题目

指导教师

职称

学生姓名

学号

日期

实习题目

指导教师

职称

学生姓名

学号

日期

内蒙古师范大学计算机与信息工程学院

《数字电路》课程设计报告

实习题目

指导教师

职称

学生姓名

学号

日期

设计题目

数字电子钟逻辑电路设计

指导教师

李艳玲

职称

讲师

姓名

李晶晶

学号

20081121133

日期

2010-4-

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目录

1

TOC\o"1-3"\h\z\u1设计任务和要求 1

2引言 1

3工作原理 2

4电路组成部分 2

4.1计数部分 2

4.2显示部分 2

5设计步骤及方法 2

5.1秒计数器的设计 3

5.2分计数器的设计 4

5.3时计数器的设计 4

6电路总体说明 5

6.1计数器 5

6.1.160进制计数器 5

6.1.224进制计数器 5

6.2电路原理总图 6

7设计所用器材 7

8小结（通过课程设计收获和心得） 7

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数字电子钟逻辑电路设计

计算机与信息工程学院2008级师范汉班李晶晶20081121133

指导教师李艳玲讲师

摘要数字钟是采用数字电路实现对“时”，“分”，“秒”的数字显示的计时装置。本系统由计数器、LED显示器和校时电路组成，采用74LS161芯片。总体调试，以实现它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒。

关键词计数器译码器LED显示器

1设计任务和要求

用中、小规模集成电路设计一台能显示时、分、秒的数字电子钟，要求如下：

1．由555定时器产生1Hz的标准秒信号。

2．秒、分为00～59六十进制计数器。

3．时为00～23二十四进制计数器。

4．可以手动校正：能分别进行秒、分、时的校正。只要将开关置于手动位置，可分别对秒、分、时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。

2引言

数字钟是用数字集成电路做成的现代计时器，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观(有荧光七段数码显示器)、无机械传动装置等优点。而且钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等。所有这些都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟的应用原理及扩大其应用，有着非常现实的意义。

3工作原理

一个基本的数字钟电路系统主要有“秒”信号发生器、“时”、“分”、“秒”计数器、译码器及显示器电路组成。“秒”信号产生器是整个系统的时基信号，“秒”计数器采用60进制计数法，其是由2片74LS161采用清零法串联而成，每累计60秒发出一个分脉冲信号。从“秒”计数器输出的该信号将被送到“分”计数器。“分”计数器也采用60进制计数法，每累计60分钟，发出一个时脉冲信号，此计数原理与“秒”计数器完全相同。从“分”计数器输出的该信号将被送到“时”计数器。“时”计数器采用24进制计时器。将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态接到七段显示器上，通过LED七段显示器显示出来。

本系统采用计数器、译码器、显示器、校时电路组成。由LED七段数码管来显示译码器所输出的信号。采用了74LS161小规模集成芯片。

4电路组成部分

4.1计数部分

利用74LS161芯片和74LS00、74LS08芯片组成秒、分为00～59六十进制,时为00～23二十四进制的计数器，外接标准1HzCP脉冲进行计数。

4.2显示部分

将六片74LS161芯片的Q0Q1Q2Q3脚分别接到实验箱上对应的数码显示管上，显示时间。

5设计步骤及方法

一个基本的数字钟电路主要由译码显示器,“时”，“分”，“秒”计数器和定时器组成。干电路系统由秒信号发生器“时”、“分”、“秒”计数器、译码器及显示器电路组成。

方案一：首先产生震荡周期为一秒的标准“秒”脉冲信号，由74LS161采用清零法分别组成六十进制的“秒”计数器、六十进制“分”计数器、24进制“时”计数器。清零法适用于有异步置零输入端的集成计数器。原理是不管输出处于哪种状态，只要在清零输入端加一个有效电平电压，输出会立即从那个状态回到“0000”状态。清零信号消失后，计数器又可以从“0000”状态开始重新计数。输出作为“秒”计数器的CP脉冲，把秒计数器的进位输出作为“分”计数器地CP脉冲，分计数器的进位输出作为“时”计数