哈工大数电自主设计实验实验报告

姓名班级学号
实验日期节次5-6 教师签字成绩
实验名称简易数字钟的设计
1.实验目的
〔1〕用计数器相关知识设计一个简易的数字钟，分和秒为六十进制。

〔2〕了解中规模计数器的应用，通过独立设计和实践掌握74LS00和74LS161等芯片的功能。

〔3〕锻炼动手能力，通过实际操作稳固所学知识，培养学习兴趣。

本实验旨在以计数器为核心，设计和调试出六十进制计数器，并进行两个六十进制计数器的级联。

选用了74LS161芯片来设计一个六十进制计数器，然后和74LS90构成的六十进制计数器进行级联，得到数字时钟。

74LS161芯片为集成同步加法计数器，具有清零、置数、保持等功能，其引脚图如下：
74LS00芯片的管脚图如下：
用74LS161实现异步进位级联六十进制计数器，高位芯片的时钟端来自低位芯片的输出端Q3，低位芯片采用异步清零法实现十进制计数器，高位芯片也采用同样的方法实现六进制计数器，级联后得到六十进制计数器。

当74LS161所构成六十进制计数器的高位芯片为六进制计数器，当输出为0110时控制清零端进行清零，由0110变为0000，Q3会产生一个下降沿，将Q3端通过一个与非门连到74LS161的CP端，经过与非门后的下降沿变为上升沿，触发74LS161芯计数。

用实验板上输出周期为1s的方波信号，加到低位74LS161芯片计数器的输入端，即可带动整个时钟开始跳动。

分和秒为六十进制，循环计时。

用Multisim13.0绘制实验电路图如下：
4. 仪器设备名称、型号
数字电子技术实验箱直流稳压电源数字万用表
74LS161、74LS00芯片导线假设干
接通电源后，秒个位显示0到9，秒十位显示0到5，分个位显示0到9，分十位显示0到5。

最大输出为59分59秒，之后回0，循环计数。

仿真结果如下列图，左上为秒低位，右上为秒高位，左下为分低位，右下为分高位。

6.详细实验步骤及实验结果数据记录〔包括各仪器、仪表量程及内阻的记录〕
〔1〕检查导线是否完好
〔2〕按电路图所示连好电路。

〔3〕在秒低位的输入连入周期为1s的时钟，观察数码管的输出。

是否实现了简易数字时钟的功能。

如有错误，用数字万用表检查连线并改正，重新进行调试。

实验结果：正确实现了分钟与秒的计数，秒每到六十，分钟加一，秒数清零
用74LS00和74LS161芯片可以设计组合成一个简易数字时钟，
两种芯片各自通过清零法实现六进制和十进制的计数器，然后级联为六十进制计数器，最后两个六十进制计数器间进行级联，输入为周期1s的时钟信号时，就可以得到一个简易的数字时钟
8、实验中出现的问题及解决对策
十进制计数器不清零。

对策：161的清零接口被一直接了高电平，把高电平去掉。

9本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议通过本次实验，我的动手能力自主解决问题的能力得到提高，一开始的失败让我认识到探索的过程不是一帆风顺的，遇到挫折时不应气馁，而是努力通过各种方式解决问题。

10参考文献
1. 数字电子技术根底
2. 电子技术根底实验教程。