电路课程设计2017：数字日历(new) (1)

放电时间T2：
T2 R 2C ln R 2C ln 2 0 VT 0 VT
故电路的振荡周期为： T T 1 T 2 ( R1 2 R2 )C ln2 T1 R1 R 2 输出脉冲的占空比为： q T 2 R1 2 R 2
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星期控制
555
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同一逻辑可用多种方法实现，确定实现方法时要考虑： 1）易于控制：控制方式尽可能简单； 2）集成电路块最少，节约成本； 3）画电路图时，按信号流向依次画出实现系统框图的各单元 电路。电路中的集成电路可用逻辑符号图来表示，在逻辑符号 框内标出器件的型号，各引线端标明引脚名称，而在框外的引 线旁标出脚号，为使电路图画的又快又好。要求电路图要画在 坐标纸上； 4)把功能部件组装成待设计的系统。
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电路课程设计：自动数字日历
设计方法有很多种，主要分为两大类： 1.用计算机来模拟设计数字系统：如VHDL语言和EDA仿真工具 （如FPGA、SOC等）。 2.自顶向下的设计方法：把较复杂的数字系统按功能划分为一组 相对独立又相互关联的模块，再进行分块的设计和实现。
方法之一、试凑法 （适合规模较小的数字系统，本次设计采用）
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vI1(6)是比较器C1的输入端(也称阂值 端，用TH标注); vI2 (2)是比较器C2的输入端(也称触发 端，用TR而标注)。 C1和C2的参考电压(电压比较的基 准)VR1和VR2由Vcc经三个5k电阻分 压给出。
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Vco(5)控制电压输入端 悬空时：VR1=2/3Vcc， VR2=1/3Vcc CB555电路结构图 正常工作时必须 置零输入端 使它为高电平
实验报告的文字部分必须手写，报告必须采用北京邮电大 学的统一实验表格。若两份报告发现相同的文字在70% 以上，均没有实验成绩。报告成绩占总成绩的20%。
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功到绩优
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复习
4位集成二进制同步加法计数器74LS160/162
Q0 Q1 Q2 Q3
V CC CO Q0 Q 1 Q 2 Q3 CT T LD
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15
14
13
12 11
10
9
CTT CTP 74LS160 CP
74LS160 1 2 3 4 5 6 7 8
CO LD
CR CP D0 D1 D2 D3 CTP GND (a) 引脚排列图
CR D 0 (b)
D 1 D 2 D3
逻辑功能示意图
①CR=0时异步清零。 ② CR=1、 LD=0时同步置数。 ③CR=LD=1且CPT=CPP=1时，按照4位自然二进制码进行 同步十进制计数。 ④CR=LD=1且CPT· CPP=0时，计数器状态保持不变。
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（4）可手动置成1月1日，而星期不进行控制。 （5）在完成上述电路设计、安装、调试后，可以选做 下面功能： 将数字日历改为含闰年在内的自动数字日历。
可选用的器件
74LS162、74LS147各3块；74LS04、74LS112各2块； 74LS153、74LS10、74LS20、74LS02、74LS30、 74LS00各1块；555时基电路1块； 共阴极七段数码管、 发光二极管各3只；10k，30k，50k电阻各1只；330Ω 电阻6只。 电解电容：10f16V一个，370f16V两个；陶瓷电容： 0.01f两个，0.02f一个。 3
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二、数字系统的安装与调试
1、数字集成电路器件的功能检测； 2、实验电路的安装与布线：要分块安装调试 1）集成器件的接插：首先安排好主要器件位置，避免布局的 不合理或互连线过长； 2）导线的选用：用不同颜色，区别不同的用处，一般习惯用 深红色导线接电源，用黑色线接地；导线的剥口应为5~7mm, 导线插入插孔时，应防止塑料包层插入插孔，以造成接触不良；
六、计算机辅助电路设计与仿真
学会使用EDA仿真软件workbench来辅助电路的设计和调 试。
multiSIM（EWB的最新版本）软件：是Interactive Image Technologies Ltd在20世纪末推出的电路仿真软件。其最新 版本为multiSIM12
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具体步骤：a)对设计任务进行消化和理解，明确待设计的 总体方案； b)把系统方案划分为若干个相对独立又相互关 联的功能部件，画出总体逻辑图；
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c)进行单元电路的设计，把逻辑图变为逻辑电路图。
月显示 月计数
计月信号
日显示 日计数
星期显示 星期计数
计日信号
脉冲 发生器
月控制
日控制
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仪器设备和器件
数字万用表1块，器件盒一个(上页列出的器件）、 工具盒1个（九件工具），5V直流电源1个，实验 面包板1块。 示波器是公用设备，导线根据需要取舍。
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一、设计方法 数字电路：规模较小、完成逻辑功能比较简单的电路；
数字系统： 规模较大、完成逻辑功能比较复杂、比较 独立的电路，它包含输入电路、控制电路、 输出电路、被控电路和电源。其核心是控 制器。
3、实验室开放时间：8:30 - 4:30
地点: 4-116(404、407班)，4-238（509、508班）
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八、调试及考勤检查
为顺利完成课程设计，每天要点名。不得随意迟到、早退和旷 课。若累积缺席达10小时，没有成绩。 每两人一组，共同完成一套，座位固定，每组的进展情况随时 有记录。每完成一个功能模块(不加F控制信号的星期、日、月 显示、加F信号的系统调试、加手动置位信号、闰年），请老师 进行检查并记录，然后再调试下面的模块。 这部分的工作占实验成绩评定的60%！
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三、数字日历的具体分析
月显示 月计数
计月信号
日显示 日计数
星期显示 星期计数
计日信号
脉冲 发生器
月控制
日控制
星期控制
555
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讨论设计重点日计数控制模块
设： F为计月信号 日：十位 Q2Q1 月：十位 Q3 个位 QD2QC2QB2QA2 个位 QD3QC3QB3QA3
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前级电路 后级电路
Rd
地线除了具有电阻外，还有电感。各级电流流过 公共地线时可能产生耦合而形成自激振荡（正反 馈）或信号干扰。
这些干扰信号是不确定的。常在电源和地之间接 入几十微法的电容。
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插入布线照片
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七、时间安排
1、星期五至星期日：完成系统原理图设计、元件布线图（元 件管脚连接图），做到熟知原理和连线图；同时有电路的仿真 结果。（每两人组成一组，建议最好设本班同学之间组队）；
2、星期一上午9:30拿原理图、元件布线图（每组的每个成员 必须同时满足要求）和仿真程序，经老师检查合格后，领元件、 工具并开始进实验室，搭电路。（地点：4-123#） 1、2项的工作占实验成绩评定的20%！
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3）布线的顺序： a\先将固定电平的端点接好，如电源、地线和门电路的多余输入 端，这些线要尽量地短，且接近电源和地线的位置。 b\按信号的流向对划分的功能模块逐一布线，注意：导线不宜过 长，最好贴近集成元件周围横竖方向走线，尽量避免导线重叠， 不要覆盖插孔，切忌导线跨越集成元件的上空，杂乱地在空中搭 成网状。
大月信号：w1=∑(1,3,5,7,8,10,12)
小月信号：w2=∑(4,6,9,11) 平月信号： w3=∑(2) 大月进位检测信号：x1=Q2Q1QA2； F= w1x1+w2x2+w3x3
小月进位检测信号：x2=Q2Q1； 平月进位检测信号：x3=Q2QD2； w1,w2用卡诺图化简
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例：将十进制的74160接成六进 制计数器 异步置零法
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缺点：置0信号作用时间短
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74LS160 （同步十进 制计数器）
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四、555定时器
CB555电路结构图
555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路，利 用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多 谐振荡器。它的灵活、方便，使其在波形的产生与变换、 测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到 了应用。
九、其它注意事项
布局、接线、换芯片、面包版、干扰、器件的正确使 用……
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十、实验报告要求
对电路设计要求的分析； 电路设计方案及各个模块的具体实现设计（包括逻辑设 计和化简，模块逻辑图）； 调试中问题分析及解决； 心得体会与建议； 附上电路元件的实际布线图和仿真图。
电路课程设计：自动数字日历
目的： 自动数字日历的设计属于小型数字系统设计。 通过该课程设计使同学得到数字电路系统设 计、模块设计、画原理图、元件布线和调试 等方面的训练，从而加深课堂所学的理论知 识，提高同学分析问题和解决问题的综合能 力。
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电路课程设计：自动数字日历
任务和要求 设计一台显示月、日和星期的自动数字日历。 具体要求如下： （1）用七段数字显示器显示月、日的个位数和星期数；用发光 二极管以二进制方式显示月、日的十位数。在不考虑闰年的 情况下，在计日脉冲的作用下，自动完成1-12月的月、日及 星期的计数和显示。 （2）计日脉冲用555时基集成电路产生T=0.5-1秒的脉冲信号 代替。 （3）星期数的1-6用数码管显示1-6，而星期日要求数码管显 示8，读做“日”。

74LS04为六组反相器芯片； 74LS112集成块是一双下降沿J-K触发器； 74ls153是常用的双4选1数据选择器； 74LS10三—3输入与非门电路； 74LS20一个四输入一输出的与非门； 74LS02是四—2输入或非门； 74LS30 8输入与非门； 74LS00是四—2输入端与非门。
每一部分电路安装调试完毕后，不要急于通电，要认真检查接线 是否正确，包括错接、少线和不接；
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c\数字系统的调试：首先必须明白调试对象的工作原理和电路 结构，明确调试的任务，遵循测量、分析、调试、再测量的规 律； d\系统中的噪声：电源内阻和接线阻抗所形成的公共阻抗可 能使一个集成电路的噪声到达另一个集成电路。
来自百度文库
若Vco外接固定电压，则: VR1=Vco， VR2=1/2Vco
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五、用555定时器接成的多谐振荡器
VT+=2/3Vcc
VT-=1/3Vcc
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充电时间T1：
T 1 ( R1 R 2 )C ln ( R1 R 2 )C ln 2 Vcc VT Vcc VT