数字钟实验

合集下载

数字钟实验报告_4

数字钟实验报告_4

华中科技大学《电子线路设计、测试与实验》实验报告实验名称: 多功能数字钟设计院(系): 自动化学院专业班级:实验成绩:****: ***2014 年6 月11 日一、实验目的1.掌握可编程逻辑器件的应用开发技术, 设计输入、编译、仿真和器件编程;2.熟悉EDA软件使用;3.掌握Verilog HDL设计方法;4.分模块、分层次数字系统设计二、实验器材QUARTUS II软件PC DEO实验板三、实验要求1.能显示小时、分钟、秒钟(小时以24进制,时、分用显示器, 秒用LED)2.能调整小时、分钟的时间3.复位四、实验原理五、程序设计过程数字钟由2个60进制计数器和1个24进制计数器和4个译码器共7个模块构成,3个计数器公用一个时钟信号CP。

2个选择器分别用于选择分计数器和时计数器的使能控制信号,对时间进行校正时,在控制器的作用下,使能信号接高电平,此时每来一个时钟信号,计数器加一计数,从而实现对小时和分钟的校正.正常计时时,使能信号来自低位计数器的输出,即秒计数器达到59秒时,产生输出信号使分计数器加1,分秒计数器同时计到最大值时即59分59秒时,产生输出信号使小时计数器加一。

1.顶层模块:module clock (led0, led1, led2, led3, led_sec, _50mhzin, adjminkey, adjhrkey, ncr, h12, hour12);input _50mhzin;input adjminkey, adjhrkey;input h12;input ncr;output [6:0]led0, led1, led2, led3;wire [7:0] led_a, led_b;wire _1hz, _1khz, _5hz;wire [7:0] hour, minute, second, set_hr, set_min;output hour12;wire h12;output [7:0]led_sec;assign hour12 = h12;divided_frequency u0(_1hz,ncr,_50mhzin);top_clock u1(hour, minute, second, _1hz, ncr, adjminkey, adjhrkey, _50mhzin);display u2(_50mhzin, _5hz, ncr, led_a, led_b, led_sec, hour, minute, second,h12);SEG7_LUT u3(led_a[7:4], led3);SEG7_LUT u4(led_a[3:0], led2);SEG7_LUT u5(led_b[7:4], led1);SEG7_LUT u6(led_b[3:0], led0);endmodule2.分频模块:module divided_frequency(_1hzout,ncr,_50mhzin);input _50mhzin, ncr;output _1hzout;supply1 vdd;wire[11:0] q;wire _1khzin;wire en1, en2;divfreq50M_1Khz du00(_1khzin, ncr, _50mhzin);//先调用1khz分频counter10 du0(q[3:0], ncr, vdd, _1khzin);counter10 du1(q[7:4], ncr, en1, _1khzin);counter10 du2(q[11:8], ncr, en2, _1khzin);//再调用三个10计数器,将1khz分为1hzassign en1=(q[3:0] == 4'h9);assign en2=(q[7:4] == 4'h9) && (q[3:0] == 4'h9);assign _1hzout = q[11];assign _500hzout = q[0];endmodule3.时钟运行模块module top_clock(hour, minute, second, _1hz, ncr, adjminkey, adjhrkey, _50mhzin);input _1hz, _50mhzin, ncr, adjminkey, adjhrkey;output [7:0] hour, minute, second;wire [7:0] hour, minute, second;//时、分、秒每个用八位二进制表示两位BCD 码supply1 vdd; //高电平, 是使能一直打开wire mincp, hrcp, _5hz;//_5hz用于快速校时divfreq50M_5hz ut0(_5hz, ncr, _50mhzin);counter60 ut1(second, ncr, vdd, _1hz);counter60 ut2(minute, ncr, vdd, ~mincp);//秒和分使用60进制counter24 ut3(hour[7:4], hour[3:0], ncr, vdd, ~hrcp);//时钟为24进制(默认)assign mincp = adjminkey ? _5hz : (second==8'h59);assign hrcp = adjhrkey? _5hz : ({minute,second}==16'h5959);//进位或校时使能控制endmodule4.显示模块:module display(_50mhz,_5hz,cr,led_a,led_b,led_sec,hour,minute,second,h12);input [7:0]hour,minute,second;//时分秒input _50mhz,cr,_5hz;output [7:0]led_a,led_b,led_sec;//数码管显示缓存input h12;//12,24小时制切换reg [7:0]led_a,led_b,led_sec;reg [2:0]mod;//模式变量always@(posedge _50mhz)beginled_b=minute;led_sec=second;//模式0,显示时分秒if(~h12)beginled_a=hour;led_b=minute;led_sec=second;endelsebegincase(hour)8'h13,8'h14,8'h15,8'h16,8'h17,8'h18,8'h19,8'h22,8'h23,8'h24:led_a=hour-8'h12;8'h20:led_a=8'h08;8'h21:led_a=8'h09;default:led_a=hour;endcaseend//12/24小时切换,24到12,相应BCD码减endendmodule5.数码管操作模块module SEG7_LUT (iDIG,oSEG);input [3:0] iDIG;output [6:0] oSEG;reg [6:0] oSEG;always @(iDIG)begincase(iDIG)4'h1: oSEG = 7'b1111001; // ---t----4'h2: oSEG = 7'b0100100; // | |4'h3: oSEG = 7'b0110000; // lt rt4'h4: oSEG = 7'b0011001; // | |4'h5: oSEG = 7'b0010010; // ---m----4'h6: oSEG = 7'b0000010; // | |4'h7: oSEG = 7'b1111000; // lb rb4'h8: oSEG = 7'b0000000; // | |4'h9: oSEG = 7'b0010000; // ---b----4'ha: oSEG = 7'b0001000;4'hb: oSEG = 7'b0000011;4'hc: oSEG = 7'b1000110;4'hd: oSEG = 7'b0100001;4'he: oSEG = 7'b0000110;4'hf: oSEG = 7'b0001110;4'h0: oSEG = 7'b1000000;endcaseendendmodule六、功能仿真1.六进制2.十进制3.六十进制(分了几张图截图)4.24进制5.异步清零仿真6.正常计时仿真秒计时●分计时●小时计时23:59:59秒返07 手动校小时和分钟仿真ADJHrKey 与AdjMinKey均为高电平有效,七、思考题1.什么是分层次的电路设计方法?叙述分层次设计电路的基本过程.答: 在电路设计中,可以将两个或者多个模块组合起来描述电路逻辑功能,通常称为分层次的电路设计.自顶而下和自底而上是两种常用的设计方法.在自顶而下的设计中,先定义顶层模块,然后再定义顶层模块中用到的子模块.而在自底而上的设计中,底层的各个子模块首先被确定下来,然后将这些子模块组合起来构成顶层模块.2.在用MAX+PLUS II 软件设计数字钟电路时,简述对60进制计数器进行仿真分析的大致过程.若仿真时栅格的大小(GRID SIZE)为0.5ms,设置CP信号时倍率(Multiplied By)为软件默认值1,那么仿真文件的时间至少需要多长才能完整反映计数过程?答: 至少要0.5ms * 60 = 30ms八、试验中遇到的问题与解决办法这次实验主要是Verilog代码的编写和仿真, 在波形的仿真过程中, 有许多操作并不清楚, 尤其是部分功能的波形仿真输出和如何手动调整时钟的波形仿真, 虽然最后有同学帮忙, 但是最后还是操作得很不熟练。

数字钟 实验报告

数字钟 实验报告

数字钟实验报告数字钟实验报告1. 引言数字钟是一种以数字形式显示时间的装置,广泛应用于日常生活中。

本实验旨在通过搭建数字钟电路并进行实际测试,了解数字钟的工作原理和实现方式。

2. 实验材料和方法实验材料:电路板、电子元件(集成电路、电阻、电容等)、数字显示屏、电源、万用表等。

实验方法:按照电路图连接电子元件,将数字显示屏连接到电路板上,接通电源后进行测试。

3. 实验步骤3.1 搭建电路根据提供的电路图,将电子元件按照正确的连接方式搭建在电路板上。

确保连接的准确性和稳定性。

3.2 连接数字显示屏将数字显示屏连接到电路板上的指定位置,注意极性的正确性。

3.3 接通电源将电路板连接到电源上,确保电源的稳定输出。

3.4 进行测试打开电源,观察数字显示屏上的显示情况。

通过调整电路中的元件,如电容和电阻的数值,观察数字显示屏上的时间变化。

4. 实验结果在实验过程中,我们成功搭建了数字钟电路,并进行了多次测试。

通过调整电路中的元件数值,我们观察到数字显示屏上的时间变化。

数字钟准确地显示了当前的时间,并且实时更新。

5. 讨论与分析通过本次实验,我们了解到数字钟的工作原理是通过电路中的集成电路和元件来控制数字显示屏的显示。

数字钟的精确性和稳定性取决于电路的设计和元件的质量。

在实际应用中,数字钟通常会采用更加精确的时钟芯片来保证时间的准确性。

6. 实验总结本次实验通过搭建数字钟电路并进行测试,使我们更加深入地了解了数字钟的工作原理和实现方式。

通过调整电路中的元件,我们观察到数字显示屏上的时间变化,验证了数字钟的准确性和实时性。

在今后的学习和工作中,我们将更加注重电路设计和元件的选择,以提高数字钟的精确性和稳定性。

7. 参考文献[1] 电子技术基础教程,XXX,XXX出版社,2010年。

[2] 数字电路设计与实验,XXX,XXX出版社,2015年。

8. 致谢感谢实验室的老师和同学们对本次实验的支持和帮助。

他们的耐心指导和积极讨论使本次实验取得了圆满成功。

数字钟实验报告5篇范文

数字钟实验报告5篇范文

数字钟实验报告5篇范文第一篇:数字钟实验报告数字钟实验报告班级:电气信息i类112班实验时间:实验地点:指导老师:目录一、实验目的-----------------3二、实验任务及要求--------3三、实验设计内容-----------3(一)、设计原理及思路3(二)、数字钟电路的设计--------------------------4(1)电路组成---------4(2)方案分析---------10(3)元器件清单------11四、电路制版与焊接---------11五、电路调试------------------12六、实验总结及心得体会---13七、组员分工安排------------19一、实验目的:1.学习了解数码管,译码器,及一些中规模器件的逻辑功能和使用方法。

2.学习和掌握数字钟的设计方法及工作原理。

熟悉集成电路的引脚安排,掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法。

3.了解pcb板的制作流程及提高自己的动手能力。

4.学习使用protel软件进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计。

5.初步学习手工焊接的方法以及电路的调试等。

使学生在学完了《数字电路》课程的基本理论,基本知识后,能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面,系统地进行电子电路的工程实践训练,学会检查电路的故障与排除故障的一般方法锻炼动手能力,培养工程师的基本技能,提高分析问题和解决问题的能力。

二、实验任务及要求1.设计一个二十四小时制的数字钟,时、分、秒分别由二十四进制、六十进制、六十进制计数器来完成计时功能。

2.能够准确校时,可以分别对时、分进行单独校时,使其到达标准时间。

3.能够准确计时,以数字形式显示时、分,发光二极管显示秒。

4.根据经济原则选择元器件及参数;5..小组进行电路焊接、调试、测试电路性能,撰写整理设计说明书。

三、实验设计内容1、设计原理及思路 3.1数字钟的构成数字钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、较时电路、报时电路等部分组成,这些都是数字电路中应用最广的基本电路3.2原理分析数字钟实际上是一个对标准频率(1hz)进行计数的计数电路。

简易数字时钟实验报告

简易数字时钟实验报告

简易数字时钟实验报告简易数字时钟实验报告引言:在现代社会中,时钟是人们生活中不可或缺的一部分。

无论是在家庭、学校还是工作场所,时钟都扮演着重要的角色。

然而,我们是否曾想过时钟是如何工作的呢?为了更好地理解时钟的原理和机制,我们进行了一项简易数字时钟实验。

实验目的:本实验的目的是通过制作一个简易的数字时钟来了解时钟的工作原理和数字显示技术。

实验材料:1. Arduino Nano开发板2. 数字时钟模块3. 面包板4. 连接线5. 电源适配器实验步骤:1. 将Arduino Nano开发板插入面包板上,并连接好电源适配器。

2. 将数字时钟模块与Arduino Nano开发板通过连接线连接起来。

3. 编写Arduino代码,实现数字时钟的显示功能。

4. 将编写好的代码上传到Arduino Nano开发板上。

5. 打开电源适配器,观察数字时钟是否能够正常显示时间。

实验结果:经过一番努力,我们成功地制作出了一个简易的数字时钟。

当我们打开电源适配器时,时钟模块上的数字显示屏幕亮起,并显示出当前的时间。

我们可以清晰地看到小时数、分钟数和秒数的变化。

这让我们深刻地认识到时钟背后的复杂工作原理和数字显示技术的重要性。

实验分析:通过这个实验,我们了解到数字时钟的工作原理是基于微控制器的。

Arduino Nano开发板作为一个微控制器,通过接收来自时钟模块的信号,然后将这些信号转化为可读的数字显示。

数字时钟模块内部包含了一系列的LED灯,通过控制这些LED灯的亮灭来显示时间。

同时,Arduino代码也起到了关键的作用,它将接收到的信号进行处理,并将处理后的结果发送给数字时钟模块进行显示。

实验心得:通过这个实验,我们不仅仅了解了数字时钟的工作原理和数字显示技术,还学习到了如何使用Arduino开发板和编写Arduino代码。

这个实验不仅提高了我们的动手能力,还培养了我们的逻辑思维和问题解决能力。

同时,我们也深刻认识到了科学实验的重要性,它能够帮助我们更好地理解和掌握知识。

数字时钟实验报告

数字时钟实验报告

数字时钟实验报告一、实验目的本次数字时钟实验的主要目的是设计并实现一个能够准确显示时、分、秒的数字时钟系统,通过该实验,深入理解数字电路的原理和应用,掌握计数器、译码器、显示器等数字电路元件的工作原理和使用方法,提高电路设计和调试的能力。

二、实验原理1、时钟脉冲产生电路时钟脉冲是数字时钟的核心,用于驱动计数器的计数操作。

本实验中,采用石英晶体振荡器产生稳定的高频脉冲信号,经过分频器分频后得到所需的秒脉冲信号。

2、计数器电路计数器用于对时钟脉冲进行计数,分别实现秒、分、时的计数功能。

秒计数器为 60 进制,分计数器和时计数器为 24 进制。

计数器可以由集成计数器芯片(如 74LS160、74LS192 等)构成。

3、译码器电路译码器将计数器的输出编码转换为能够驱动显示器的信号。

常用的译码器芯片有 74LS47(用于驱动共阳数码管)和 74LS48(用于驱动共阴数码管)。

显示器用于显示数字时钟的时、分、秒信息。

可以使用数码管(LED 或 LCD)作为显示元件。

三、实验器材1、集成电路芯片74LS160 十进制计数器芯片若干74LS47 BCD 七段译码器芯片若干74LS00 与非门芯片若干74LS10 三输入与非门芯片若干2、数码管共阳数码管若干3、电阻、电容、晶振等无源元件若干4、面包板、导线、电源等四、实验步骤1、设计电路原理图根据实验原理,使用电路设计软件(如 Protel、Multisim 等)设计数字时钟的电路原理图。

在设计过程中,要合理布局芯片和元件,确保电路连接正确、简洁。

按照设计好的电路原理图,在面包板上搭建实验电路。

在搭建电路时,要注意芯片的引脚排列和连接方式,避免短路和断路。

3、调试电路接通电源,观察数码管是否有显示。

如果数码管没有显示,检查电源连接是否正确,芯片是否插好。

调整时钟脉冲的频率,观察秒计数器的计数是否准确。

如果秒计数器的计数不准确,检查分频器的连接是否正确,晶振的频率是否稳定。

fpga数字钟实验流程

fpga数字钟实验流程

fpga数字钟实验流程FPGA(可编程逻辑门阵列)数字钟是一种基于可编程逻辑器件的数字时钟实验,通过编程和硬件设计的方式,实现数字时钟的功能。

本文将详细介绍FPGA数字钟实验的流程。

第一部分:实验准备1.硬件准备:需要准备一块FPGA开发板、显示器、键盘等硬件设备,以及一些连接线。

2.软件准备:需要安装好FPGA开发软件,例如Xilinx ISE,以及相应的驱动程序。

第二部分:FPGA数字钟的原理和设计1.了解数字时钟的结构和工作原理,数字时钟一般由时钟控制模块、时钟显示模块和按键控制模块组成。

2.设计时钟控制模块,该模块用来控制时钟的频率和计时功能。

3.设计时钟显示模块,该模块用来将时钟的计时结果以数字的形式显示在显示器上。

4.设计按键控制模块,该模块用来实现时钟的设置功能,包括设置时间和闹钟等。

第三部分:FPGA数字钟的硬件连接1.将FPGA开发板和显示器通过连接线连接起来,确保能够正常显示。

2.将FPGA开发板和键盘通过连接线连接起来,确保能够正常接收按键信号。

第四部分:FPGA数字钟的编程实现1.打开FPGA开发软件,创建一个新工程,并选择合适的FPGA芯片型号。

2.导入所需的模块和外设驱动程序,并将其进行连接。

3.配置FPGA芯片的引脚分配,将各个模块和硬件设备连接起来。

4.编写FPGA数字钟的软件代码,包括时钟控制模块、时钟显示模块和按键控制模块的代码。

5.进行编译和综合,生成对应的比特流文件。

6.将比特流文件下载到FPGA芯片中,实现数字时钟的功能。

第五部分:实验调试和功能测试1.将FPGA开发板连接到电源上,确保供电正常。

2.通过按键进行时间设置,并观察显示器上的时钟显示是否正确。

3.调整时钟频率,观察显示器上的时钟走动是否正常。

4.测试其他功能,例如闹钟功能、定时功能等。

第六部分:实验总结与展望1.对实验结果进行总结,分析实验中遇到的问题和解决方法。

2.展望数字时钟的进一步应用,例如可以加入温湿度传感器,实现天气预报功能等。

数字钟实验报告

数字钟实验报告

数字钟实验报告引言:数字钟是一种使用数字显示时间的时钟,它已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。

通过数字钟,我们可以准确地了解当前的时间,从而更好地安排自己的生活。

本实验旨在探究数字钟的原理和制作过程,并通过实际的制作过程加深对数字钟的了解。

一、原理介绍数字钟的原理基于电子技术和计时器的结合。

其中,主要包括以下几个部分:时钟芯片、数码管、控制电路以及电源等。

1.时钟芯片:时钟芯片是数字钟的核心部件,它内置了计时器和时钟功能。

通过时钟芯片,我们可以实现时间的自动更新和准确显示。

2.数码管:数码管是数字钟的显示部分,它由数根发光二极管组成,能够显示0-9的数字。

通过不同的控制电流和电压,数码管可以根据时钟芯片的指令来显示相应的数字。

3.控制电路:控制电路是连接时钟芯片和数码管之间的桥梁,它负责将时钟芯片输出的信号转换为数码管可识别的信号。

控制电路可以通过编码器、解码器和集线器等元件来实现。

4.电源:电源为数字钟提供所需的电能,将电能转换为供时钟芯片和数码管正常工作所需的电流和电压。

二、实验准备在进行实验之前,我们需要准备以下实验器材:晶体管、电阻器、电容器、发光二极管、电线、焊接工具等。

1.选择晶体管:在制作数字钟的过程中,我们需要选择合适的晶体管来实现数字的显示。

常见的晶体管有阳极、阴极共阳、阴极共阴等。

根据所需的显示效果选择不同类型的晶体管。

2.电阻器和电容器:电阻器和电容器是控制电路的重要组成部分,它们能够限制电流和调节电压,从而保证数字钟的正常工作。

3.焊接工具:焊接工具是将各个器材连接在一起的关键。

使用焊接工具进行焊接时,需要注意操作安全,确保焊点牢固。

三、实验步骤通过以下步骤,我们可以逐步完成数字钟的制作:1.划定电路板:首先,我们需要在电路板上进行标记,划定数字钟的各个部分的位置。

这一步骤旨在确保各个元件的安装位置准确无误。

2.安装元件:接下来,我们可以一步步安装各个元件。

首先,焊接晶体管和电阻器等固定元件,然后进行焊接。

实验九 数字钟(综合实验)重庆科创职业学院

实验九 数字钟(综合实验)重庆科创职业学院

实验九数字钟(综合实验)一、设计要求(数字钟的功能)1、具有时、分、秒计数显示功能,以二十四小时循环计时。

2、具有清零,调节小时,分钟的功能。

3、具有整点报时同时LED灯花样显示的功能。

二、实验目的1、掌握多位计数器相连的设计方法。

2、掌握十进制,六进制,二十四进制计数器的设计方法。

3、继续巩固多位共阴极扫描显示数码管的驱动,及编码。

4、掌握扬声器的驱动。

5、LED灯的花样显示。

6、掌握CPLD技术的层次化设计方法。

三、硬件要求1、主芯片Altera EPM7128SLC84-15。

2、8个LED灯。

3、扬声器。

4、8位8段扫描共阴极数码显示管。

5、三个按键开关(清零,调小时,调分钟)。

四、实验原理在同一CPLD芯片上集成了如下电路模块:1、时钟计数:秒……60进制BCD码计数。

分……60进制BCD码计数。

时……24进制BCD码计数。

同时整个计数器有清零、调时、调分功能。

在接近整数时能提供报时信号。

2、具有驱动8位8段共阴极扫描数码管的片选驱动信号输出和8段字形译码输出。

编码和扫描可参考“实验四”。

3、扬声器在整点时有报时驱动信号产生(响声持续多长时间?)。

4、LED灯按个人口味在整点时有花样显示信号产生。

五、实验内容及步骤1、根据电路特点,可在教师指导下用层次设计概念。

将此设计任务分成若干模块,规定每一模块的功能和各模块之间的接口。

让几个学生分做和调试其中之一,然后再将各模块和起来联试。

以培养学生之间的合作精神,同时加深层次化设计概念。

2、了解软件的元件管理深层含义,以及模块元件之间的连接概念,对于不同目录下的同一设计,如何熔合。

六、原理图如图9-1所示(模块化设计)图9-1 (Clock.gdf)模块说明各种进制的计数及时钟控制模块(10进制、六进制、24进制);扫描分时显示,译码模块;彩灯,扬声器编码模块;各模块都是AHDL语言编写。

七、实验连线◎输入接口:1、代表清零、调时、调分信号RESET、SETHOUR、SETMIN的管脚分别连接按键开关。

最新数字钟实验报告

最新数字钟实验报告

最新数字钟实验报告实验目的:本实验旨在设计并构建一个数字时钟,通过编程和电子组件的使用,实现时间的精确显示和设置。

实验过程中,我们将学习如何使用微控制器、数码管显示以及编写相应的软件代码来控制时钟的运行。

实验材料:1. 微控制器(如Arduino UNO)2. 数码管显示模块3. 电阻、电容4. 跳线5. 电源适配器6. 编程软件(如Arduino IDE)实验步骤:1. 准备实验材料,并确保所有组件完好无损。

2. 连接微控制器与数码管显示模块,通过跳线将数码管的各个引脚与微控制器对应引脚相连。

3. 在Arduino IDE中编写数字钟的程序代码,包括时间设置、显示更新和闹钟功能。

4. 将编写好的代码上传至微控制器中。

5. 连接电源,测试数字钟是否能够正常运行,包括时间的显示、设置和闹钟功能。

6. 调整代码中的参数,确保时间显示的准确性和稳定性。

7. 记录实验数据和观察结果,对出现的问题进行分析和调试。

实验结果:通过实验,我们成功构建了一个数字钟,它能够显示小时、分钟和秒。

用户可以通过特定的按钮组合来设置时间,并且设定闹钟。

在测试过程中,时钟的显示准确无误,设置功能也运作正常。

闹钟在设定的时间准时响起,满足了实验的基本要求。

实验结论:本次实验验证了通过微控制器和数码管可以成功实现数字钟的设计和功能。

实验过程中遇到的问题主要涉及代码的优化和硬件的稳定性,通过调整代码和重新检查硬件连接,问题得到了解决。

最终,我们得到了一个功能完善、运行稳定的数字钟原型。

数字钟课程设计实验报告

数字钟课程设计实验报告

数字钟课程设计实验报告
实验名称:数字钟课程设计实验
实验目的:设计并制作一款数字钟,学习数字电路的基本构成及工作原理,并深入掌握Verilog 语言的设计和仿真技术。

实验原理:数字钟由时钟电路、驱动电路、显示电路三部分组成。

时钟电路以晶体振荡器为基础,产生高精度的基准时钟信号;驱动电路通过将时钟信号分频、选择和转换,来控制数字显示管的亮灭和数字显示内容;显示电路则将数字经过解码、整合,转换成人类可以识别的时间。

实验步骤:
1. 选择合适的FPGA芯片和数字显示管,根据其接口特点,确定各部分电路的 Pin Assignment。

2. 采用Verilog语言,编写时钟电路模块,实现一个基于晶体振荡器的高精度时钟信号。

3. 编写驱动电路模块,根据时钟信号,实现数字显示管LED的闪烁。

4. 编写显示电路模块,把数码管的8个数字位置写入代码中,并将显示电路模块与时钟电路模块和驱动电路模块相连接。

5. 通过FPGA仿真,进行数字钟模块的验证和测试。

6. 将程序下载到FPGA芯片中,并进行实际调试测试。

实验结果:
本实验设计的数字钟可以按照设定时间进行准确的数字显示,且易于调整时钟的显示时间。

数字钟在 FPGS 上实现良好,实验结果满意。

实验总结:
通过本实验,学习了数字电路的基本构成及工作原理,并深入掌握了Verilog语言的设计和仿真技术。

对于数字电路的实际应用,我有了更加深入的认识。

同时,对于FPGA的开发和调试过程也有了初步的了解,掌握了相关的基本操作和流程。

数字钟设计实验报告

数字钟设计实验报告

数字钟设计实验报告数字钟设计实验报告摘要:本实验旨在设计一款数字钟,通过数字显示来展示当前的时间。

通过对电路的搭建和编程的学习,我们成功地实现了数字钟的设计,并对其进行了测试和分析。

本实验不仅提高了我们的电路设计和编程能力,还加深了我们对数字时钟原理的理解。

引言:数字钟是一种常见的时间显示设备,广泛应用于生活中的各个领域。

它不仅具备准确显示时间的功能,还可以提供多种功能,如闹钟、定时器等。

本实验旨在通过设计一款数字钟,提高我们的电路设计和编程能力,并深入理解数字时钟的原理。

材料与方法:1. Arduino开发板2. 数码管3. 连接线4. 电阻5. 电容6. 蜂鸣器7. 按钮8. 电源实验步骤:1. 搭建电路:根据电路图连接Arduino开发板、数码管、蜂鸣器、按钮等元件,并接通电源。

2. 编写程序:使用Arduino开发环境,编写程序实现数字时钟的功能,包括时间的获取、显示和功能的切换。

3. 上传程序:将编写好的程序上传到Arduino开发板中,使其能够执行我们设计的功能。

4. 测试与分析:通过按下按钮,观察数码管的显示和蜂鸣器的声音,验证数字钟的功能是否正常。

实验结果:经过实验,我们成功地设计出了一款数字钟,并实现了以下功能:1. 显示当前的时间:数码管能够准确地显示当前的时间,包括小时和分钟。

2. 闹钟功能:通过设置闹钟时间和闹铃声音,实现了闹钟功能,当时间到达设定的闹钟时间时,蜂鸣器会发出声音提醒。

3. 定时器功能:可以设置定时器时间,当时间到达设定的时间时,蜂鸣器会发出声音提醒。

4. 亮度调节:通过调节电阻,可以实现数码管的亮度调节。

讨论与分析:在设计过程中,我们遇到了一些问题,如电路连接错误、程序逻辑错误等。

通过仔细检查和调试,我们逐步解决了这些问题,并最终成功地完成了数字钟的设计。

通过这个实验,我们不仅提高了对数字时钟原理的理解,还加深了对电路设计和编程的掌握。

结论:通过本实验,我们成功地设计了一款功能齐全的数字钟,并实现了时间显示、闹钟和定时器等功能。

数字时钟设计实验报告

数字时钟设计实验报告

数字时钟设计实验报告数字时钟设计实验报告引言:在现代社会中,时钟是我们生活中不可或缺的一部分。

无论是在家中、办公室还是在公共场所,我们都可以看到各种各样的时钟。

随着科技的不断发展,数字时钟逐渐取代了传统的指针时钟,成为人们生活中的主流。

本次实验旨在设计一个简单的数字时钟,通过实践来了解数字时钟的原理和工作方式。

一、实验目的本次实验的主要目的是设计一个数字时钟,通过学习数字时钟的原理和工作方式,加深对时钟的理解,并提高对电子电路的实际操作能力。

二、实验原理数字时钟是一种利用数字显示时间的设备,其核心部分是一个时钟芯片和数码管。

时钟芯片负责计时和控制,而数码管则用于显示时间。

时钟芯片通常由晶体振荡器、计数器、分频器和时钟控制电路组成。

三、实验材料和仪器本次实验所需材料和仪器如下:1. 时钟芯片2. 数码管3. 电阻、电容和晶体振荡器4. 电路板和导线5. 电源和示波器四、实验步骤1. 按照电路图连接电路板上的元件,确保连接正确无误。

2. 将时钟芯片插入电路板中,并连接晶体振荡器。

3. 将数码管插入电路板,并连接相应的引脚。

4. 连接电源和示波器,确保电路正常工作。

5. 调节示波器,观察时钟芯片的输出信号。

6. 调试电路,确保数码管能够正确显示时间。

五、实验结果和分析经过调试和测试,我们成功设计出一个简单的数字时钟。

通过示波器观察到时钟芯片的输出信号,可以看到信号的频率和波形变化,进而控制数码管的显示。

数码管能够准确地显示时间,实现了我们的设计目标。

六、实验心得通过本次实验,我对数字时钟的原理和工作方式有了更深入的了解。

通过亲自动手搭建电路,我不仅加深了对电子电路的理解,还提高了对电路调试和故障排除的能力。

此外,我还学会了如何使用示波器观察信号波形,这对我今后的学习和工作都具有重要意义。

结论:本次实验成功设计出一个简单的数字时钟,通过实践加深了对数字时钟的理解和对电子电路的掌握。

通过亲自动手操作,我不仅学到了知识,还培养了动手能力和解决问题的能力。

数字钟实验报告

数字钟实验报告

数字钟实验报告本次实验旨在通过搭建数字钟电路,实现显示时间的功能。

实验所需材料有,数字管、集成电路、电阻、电容、开关、LED灯等。

首先,我们按照电路图连接好各个元件,然后接通电源,观察数字管上显示的时间是否准确。

在实验过程中,我们还发现了一些问题,并进行了相应的解决方法。

在实验开始之前,我们首先对实验所需的元件进行了准备工作。

然后按照电路图连接好数字管、集成电路、电阻、电容、开关等元件,确保连接的稳固性和正确性。

接着,我们接通电源,发现数字管上的显示并不准确,有时会出现闪烁或者停止显示的情况。

经过仔细检查,我们发现是由于电阻值选择不当导致的,于是我们更换了合适的电阻,问题得以解决。

接着,我们对实验中出现的问题进行了总结和分析。

我们发现在电路连接过程中,要特别注意元件之间的连接方式和电阻、电容的数值选择,这对于电路的稳定性和准确性至关重要。

另外,实验中还需要注意防止元件的过热和烧坏,要时刻保持警惕,及时发现并解决问题。

通过本次实验,我们对数字钟的原理和搭建方法有了更深入的了解,也学会了在实际操作中如何发现问题并解决问题。

这对我们今后的学习和工作都具有一定的指导意义。

总的来说,本次实验取得了一定的成果,我们成功搭建了一个能够显示时间的数字钟电路,并且在实验过程中发现了一些问题并进行了解决。

通过这次实验,我们不仅学到了理论知识,也积累了实际操作经验,对我们的专业学习和未来的科研工作都具有一定的帮助和指导意义。

希望通过今后的实验和学习,我们能够进一步提高自己的动手能力和实际操作能力,为将来的科研工作打下坚实的基础。

同时,也希望能够将所学知识应用到实际工程中,为社会发展做出自己的贡献。

实验六 数字钟实验

实验六 数字钟实验

2
数字电路实验
图 6 -2
秒计时电路图
4.分计时电路 “分” 计数器电路也是六十进制, 可采用与 “秒” 计数器完全相同的结构, 用一片 74LS90 和一片 74LS92 构成。 5.小时计时电路
3
数字电路实验
图 6 -3 小时计时电路图 “12 翻 1”小时计数器是按照“01——02——03——… … ——11——12——01——02 ——… … ”规律计数的,这与日常生活中的计时规律相同。在此实验中,小时的个位计数 器由 4 位二进制同步可逆计数器 74LS191 构成,十位计数器由 D 触发器 74LS74 构成,将 它们级连组成“12 翻 1”小时计数器。 计数器的状态要发生两次跳跃:一是计数器计到 9,即个位计数器的状态为 Q03Q02Q01Q00=1001,在下一脉冲作用下计数器进入暂态 1010,利用暂态的两个 1 即 Q03Q01 使个位异步置 0,同时向十位计数器进位使 Q10=1;二是计数器计到 12 后,在第 13 个脉冲 作用下个位计数器的状态应为 Q03Q02Q01Q00=0001,十位计数器的 Q10=0。第二次跳跃的十 位清 0 和个位置 1 信号可由暂态为 1 的输出端 Q10,Q01,Q00 来产生。 6. 译码显示电路 译码电路的功能是将“秒” 、 “分” 、 “时”计数器中每个计数器的输出状态(8421 码) ,翻 译成七段数码管能显示十进制数所要求的电信号,然后 Q Q 0000 ,由此可见,从 59 分 50 秒到 59 分 59 秒之间,只有“秒”个位计数, D1 C1 B1 A1
而 QC 4 QA 4 QD 3 QA3 QC 2 QA 2 1 , 将它们相与, 即: C QC 4QA 4QD 3QA3QC 2QA 2 , 每小时最后十秒钟 C 1 。在 51、53、55、57 秒时, “秒”个位的 QA1 1 , QD1 0 ;在 59 秒时, “秒”个位的 QA1 1 , QD1 1 。 将 C, QA1 , QD1 相与,让 500Hz 的信号通过,将 C, QA1 , QD1 相与,让 1000Hz 的 信号通过就可实现前 4 响为低音 500Hz,最后一响为高音 1000Hz,当最后一响完毕时正好 整点。 9. 报时音响电路 报时音响电路采用专用功率放大芯片来推动喇叭。 报时所需的 500Hz 和 1000Hz 音频信 号,分别取自信号源模块的 500Hz 输出端和 1000Hz 输出端。 三、实验设备与器材 1. 双踪示波器,脉冲源(可以使用实验箱所带信号源) 。 2. 数字逻辑电路实验箱。 3. 万用表等实验室常备工具。 四、实验内容 1. 设计实验所需的时钟电路,自己连线并用 multisim 调试。 2. 设计实验所需的分频电路,自己连线并用 multisim 调试,用示波器观察结果。 3. 设计实验所需的计数电路部分,自己连线并用 multisim 调试,将实验结果填入自制的 表中。 4. 设计实验所需的校时电路和报时电路,自己连线并用 multisim 调试,记下实验结果。 5. 根据数字钟电路系统的组成框图,按照信号的流向分级安装,逐级级联,调试整 个电路,测试数字钟系统的逻辑功能并记录实验结果。 五、实验步骤 1、 秒计时电路:将“秒计时脉冲”接信号源单元的 1HZ 脉冲信号,此时秒显示将从 00 计时到 59,然后回到 00,重新计时。在秒位进行计时的过程中,分位和小时位 均是上电时的初值。 2、 分计时电路:将“分计时脉冲”接信号源单元的 1HZ 脉冲信号,此时分显示将从 00 计时到 59,然后回到 00,重新计时。在分位进行计时的过程中,秒位和小时位 均是上电时的初值。 3、 小时计时电路:将“小时计时脉冲”接信号源单元的 1HZ 脉冲信号,此时小时显 示将从 01 计时到 12,然后回到 01,重新计时。在小时位进行计时的过程中,秒

多功能数字钟设计实验报告

多功能数字钟设计实验报告

多功能数字钟设计实验报告多功能数字钟设计实验报告一、引言数字钟是一种常见的时间显示设备,其简洁明了的显示方式受到了广泛的欢迎。

然而,随着科技的不断发展,人们对于数字钟的功能要求也越来越高。

本实验旨在设计一款多功能数字钟,以满足人们对于时间显示设备的更多需求。

二、设计原理1. 时间显示:数字钟应能准确地显示当前的时间,包括小时、分钟和秒钟。

为了实现精确的时间显示,我们采用了基于晶体振荡器的时钟电路,并结合数码管显示技术,使得时间能够以数字形式直观地呈现。

2. 日期显示:除了时间显示外,数字钟还应具备日期显示的功能。

我们通过添加一个实时时钟模块,可以获取当前的日期信息,并通过数码管显示出来。

3. 闹钟功能:为了提醒用户重要的时间节点,我们在数字钟中加入了闹钟功能。

用户可以设置闹钟的时间,并在到达设定时间时,数字钟会发出声音或震动来提醒用户。

4. 温湿度显示:为了更好地满足用户的需求,我们还在数字钟中添加了温湿度显示功能。

通过接入温湿度传感器,数字钟可以实时监测当前的温度和湿度,并将其显示在数码管上。

5. 其他功能:除了以上功能外,我们还可以根据用户需求进行扩展,如倒计时功能、闪烁效果等。

三、实验步骤1. 硬件设计:根据设计原理,我们需要选择合适的元器件进行电路的搭建,包括晶体振荡器、数码管、实时时钟模块、温湿度传感器等。

2. 电路连接:根据电路原理图,将各个元器件按照正确的连接方式进行连接,确保电路的正常工作。

3. 程序编写:通过编写合适的程序代码,实现数字钟的各项功能。

包括时间显示、日期显示、闹钟功能、温湿度显示等。

4. 调试测试:在完成硬件连接和程序编写后,我们需要对数字钟进行调试测试,确保各项功能的正常运行。

可以通过模拟不同的时间、设置不同的闹钟时间等来测试数字钟的稳定性和准确性。

5. 优化改进:根据实际测试结果,我们可以对数字钟进行优化改进,提高其性能和稳定性。

例如,优化显示效果、增加功能扩展等。

数字时钟实验报告

数字时钟实验报告

数字时钟实验报告数字时钟实验报告引言:数字时钟是一种常见的时间显示设备,它以数字的形式直观地展示时间,广泛应用于家庭、学校、办公场所等各个领域。

本次实验旨在通过制作一个简单的数字时钟,了解数字时钟的工作原理和构造,并通过实践掌握相关的电子元件和电路知识。

一、实验材料和仪器:1. 电子元件:7段LED数码管、集成电路555计时器、电阻、电容等。

2. 仪器:数字万用表、示波器、电源等。

二、实验步骤:1. 电路连接:首先,将7段LED数码管按照电路图连接到555计时器的输出引脚上。

然后,根据电路图连接电阻和电容,形成555计时器的工作电路。

最后,将电源连接到电路上,确保电路供电正常。

2. 电路调试:打开电源后,使用数字万用表检测电路各个节点的电压和电流,确保电路连接正确,并且电压、电流符合设计要求。

然后,使用示波器观察555计时器输出的方波信号,并调节电阻和电容的数值,使得方波信号的频率和占空比符合数字时钟的要求。

3. 数字时钟显示:当电路调试完成后,数字时钟即可正常工作。

通过改变555计时器的频率,可以实现数字时钟的时间显示刷新频率调节。

通过观察7段LED数码管的亮灭情况,可以准确读取当前的时间。

三、实验结果分析:通过实验,我们成功制作了一个简单的数字时钟。

通过调节电路中的元件数值,我们可以改变数字时钟的刷新频率和显示方式。

实验中,我们还发现了以下几个问题和现象:1. 数码管亮度不均匀:在实验过程中,我们发现数码管的亮度不均匀,有些段显示较亮,而有些段显示较暗。

这是由于数码管内部的发光二极管的特性不完全一致,导致亮度差异。

为了解决这个问题,可以采用亮度均衡电路或者更换亮度较为一致的数码管。

2. 时钟误差:在实验中,我们发现数字时钟的时间显示与实际时间存在一定的误差。

这是由于555计时器的精度有限,以及电容和电阻的误差累积导致的。

为了提高数字时钟的精度,可以选择更高精度的计时器和优质的电子元件。

3. 电路稳定性:在实验过程中,我们发现电路的稳定性对数字时钟的正常工作十分重要。

数字钟实验报告

数字钟实验报告

数字钟实验报告数字钟实验报告一、实验目的通过数字钟实验,了解数字时钟的工作原理和数字时钟的构造,掌握数字时钟电路的原理、数字电路的基本配置及数字钟的共阴极分时多路选择模式和 BCD 编码等基本原理。

二、实验器材数字钟实验箱;数字时钟电路板;555 定时器芯片;触发器芯片;串级寄存器芯片;多路选择器芯片;共阴极数码管。

三、实验步骤1. 将数字钟电路板插入数字钟实验箱上的编程电路插座中。

2. 通过查阅数字时钟电路手册,连接数字时钟电路板的各个芯片和数码管。

根据电路图,插入 555 定时器、触发器、串级寄存器、多路选择器芯片三枚,在数码管上插入共阴极数码管五枚。

注意芯片的引脚连接和线缆不要接错。

3. 开始调试电路。

接入电源,将数字时钟拨到“闹钟”档,可能需要调整几个旋钮,才能看到数码管上显示的时间。

4. 当 555 定时器工作时,输出的方波电信号经过一系列逻辑门的处理,再经过多路选择器芯片后,依次驱动数码管的跳变。

5. 在闹钟触发扳手上设置闹钟时间,在进入发声电路时,由电子储存器中的数据驱动蜂鸣器发声。

四、经验总结在实验完成后,我们感受到了数字电路理论的实践差异。

数字时钟电路呈现出晶莹剔透的色调,简洁、现代,具有高科技风格的感觉。

通过实验,我们掌握了数字电路的基本配置方法和数字电路的运作原理,使我们更加理解和熟悉数字时钟。

同时,我们还学习了数码管的共阴极和分时多路选择模式、多路选择器芯片的基本功能和BCD 编码等相关原理。

此外,实验中我们还发现了一些问题。

当数字时钟出现故障时,需要方案调整芯片的连接方式并对电路进行维修,有时还需要根据电路图锤定故障的元件。

电路图是数字时钟修理的关键,因为它可以很清楚地展现电路中各个元件之间的连接方式和逻辑关系。

因此,深入了解电路图是我们修理电器的一项基本技能。

总之,数字钟实验是学习数字电路技术的一个非常好的实践机会,通过实验,我们不仅了解了数字电路的工作原理和构造,还掌握了数字电路的基本配置和选择器的使用,丰富了我们的学习和实践经验。

多功能数字钟(EDA设计)实验报告

多功能数字钟(EDA设计)实验报告

多功能数字钟一、实验原理分析通过晶振产生的50MHz的脉冲,用分频器进行分频产生1Hz的脉冲信号,即作为时钟的1s的信号进行计数。

秒钟每计数60秒后产生进位使分钟显示加1,分钟满60循环至0。

为实现手动校准时间功能,可以对分和秒计数器进行加减。

为实现校准时间时候的闪烁,对数码管使用消隐,把数码管的接地端口接一个脉冲信号。

在实验过程中,要注意很多细节,比如进行按键消抖,手动调整时间时不会进位。

二、逻辑分析三、功能模块分析功能模块包括分频模块,时间计数及校准模块,数码管译码显示模块、判决模块和消抖模块1.分频模块该电路由多个70LS90经过分频将由晶振产生的50MHz分频为1Hz方波,供后续时钟电路使用。

这一模块是整个电路的基础。

2.时间计数及校准模块该模块连接至分频模块的信号输出端,以分频模块产生的1Hz 方波作为基础。

1Hz方波与秒同步,以秒为基础,分别实现电子钟中,分与时的运转,即1分钟=60秒,1小时=60分钟的循环运转。

为了修正电子钟在运行过程中产生的一些误差或其他认为错误,另设置校准功能,可以对电子钟的计时进行调整。

其中,此模块的逻辑部分需Verilog语言实现并进行封装。

此模块用到3个十进制计数器、2个六进制计数器和1个三进制计数器。

3.数码管译码显示模块本电子钟采用数码管来显示,可以简单、直观地表现出确切的时间,实现其他配套功能。

且数码管易于操作。

此模块中有四个数码管,每两个数码管分别显示小时与分钟。

由上一模块,即时间计数及校准模块中的时间计数器产生的数值,将其对应的七段码直接传送至相应的数码管译码显示。

4.判决模块该电路判决信号连接至开关,当开关选中数码管某位后,经过判决器令改为停止计数,并开始1秒闪烁,按动按键可实现手动调整。

5.消抖模块通常的按键所用开关为机械弹性开关,当机械触点断开、闭合时,由于机械触点的弹性作用,一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通,在断开时也不会一下子断开。

数字时钟设计实验报告

数字时钟设计实验报告

数字时钟设计实验报告一、实验目的本次数字时钟设计实验的主要目的是通过运用数字电路的知识和技能,设计并实现一个能够准确显示时、分、秒的数字时钟。

通过这个实验,加深对数字电路中计数器、译码器、显示器等基本组件的理解和运用,提高电路设计和调试的能力。

二、实验原理数字时钟的基本原理是通过对时钟信号进行计数和分频,将时间信息转换为数字信号,并通过译码器和显示器进行显示。

1、时钟信号产生通常使用石英晶体振荡器产生稳定的高频时钟信号,然后通过分频电路将其分频为适合计数的低频信号,如 1Hz 信号用于秒的计数。

2、计数器使用二进制计数器对时钟信号进行计数,分别实现秒、分、时的计数。

秒计数器满60 向分计数器进位,分计数器满60 向时计数器进位。

3、译码器将计数器输出的二进制编码转换为能够驱动显示器的信号,如七段数码管译码器。

4、显示器使用七段数码管或液晶显示器来显示时、分、秒的数字信息。

三、实验器材1、数字电路实验箱2、集成电路芯片:计数器芯片(如 74LS160)、译码器芯片(如74LS47)、与非门芯片(如 74LS00)等3、七段数码管4、电阻、电容、导线等四、实验步骤1、设计电路原理图根据实验原理,使用数字电路设计软件(如 Protel)或手绘的方式设计出数字时钟的电路原理图。

在设计过程中,要合理安排芯片的布局和连线,确保电路的正确性和稳定性。

2、芯片选择与引脚连接根据电路原理图,选择合适的集成电路芯片,并按照芯片的引脚功能进行正确的连接。

在连接过程中,要注意引脚的极性和连接的可靠性,避免虚焊和短路。

3、电路搭建与调试将连接好的芯片和元器件安装在数字电路实验箱上,按照电路原理图进行布线。

接通电源后,使用示波器和逻辑分析仪等工具对电路的各个节点进行测试和调试,观察时钟信号、计数器输出、译码器输出等是否正常。

4、故障排除如果电路出现故障,如数码管不显示、显示错误、计数不准确等,要根据故障现象进行分析和排查。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。


验报告 课程名称:电路与电子技术实验 指导老师:________________
成绩:__________________ 实验名称:数字电子电路认识实验——数字钟 实验类型:________________同组学生姓名:__________
一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填)
三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填)
七、讨论、心得
一、 实验原理
1、数字钟的基本组成
由秒脉冲发生器产生频率稳定的秒脉冲,作为六十进制秒计数器的计数输入脉冲,计数结果分别经秒个位和秒十位译码器译码后,由数码管以十进制数的形式显示秒数。

分计时器与时计时器则分别是六十进制计数器与二十四进制计数器的原理。

它们分别在要归零时给前一个计数器发送脉冲信号,再复位到00,以这种形式实现数字钟。

2、60进制计数器与24进制计数器原理
本次实验由于实验材料的原因,未能完整地实现数字钟的电路搭建,因此通过实现60进制计数器与24进制计数器来完成实验目的,另外实验中将各个计数器的输出Qd 、Qc 、Qb 、Qa 分别接给数码管的D 、C 、B 、A 来显示十进制数。

专业
:________________ 姓名:________________
60进制计数器是十进制与六进制计数器的组合,将显示个位的十进制计数器的11和14输出端通过与非门连接作为十位的六进制计数器的脉冲输入,从而在个位显示9的时候,给十位一个低电平,当个位达到10的时候,则给十位一个高电平的脉冲信号,实现进位。

24进制计数器的特点在于达到24时,个位与十位都需要清零。

因此个位的清零信号会有两个,要实现这种情况需要将两个信号用与门连接,在实验材料中没有与门的情况下,采用两个与非门相连的方法,将第一个与非门之后的信号用两根导线接给第二个与非门。

二、实验数据记录
数字钟秒计数器的测试结果波形(示波器):
CP与Qa的波形 Qa与Qb的波形
Qb与Qc的波形 Qc与Qd的波形
三、实验结果与分析
本次实验通过实现60进制计数器与24进制计数器来达到数字钟实验的实验目的,依照实验原理完成了电路的搭建,并实现了两种计数器的功能,测得秒计时器的波形。

本次实验过程总体较为顺利,实验中自下而上的接线和调试方法,例如:搭建60进制计数器的电路时,在分别完成了个位的十进制计数器和十位的六进制计数器的搭建之后再将两者连接,避免出错并且便于在出错时调试;搭建24进制计数器时,将两个计数器的各自单独的连接完成之后,再进行两者相互之间的连接。

但实验中仍然遇到了一些问题,
遇到的问题及解决情况:
1、搭建60进制计数器的过程中,一开始急于求成将全部电路都搭建完成之后再观测结果,却没能实现该计数器的功能。

在将电路全部拆卸,分别完成十进制计数器和六进制计数器的连接之后就进行检验,才发现十进制计数器的接地连线松动。

因此,在后续的实验过程中我都采取了这一种接线和调试方法,通过分阶段地连接调试,更容易避免错误和改正错误。

2、本次实验的接线较为复杂,层叠很多,比如有大量的接到电源和GND 的接线,这会引入较大的干扰。

我在实验中通过模板左侧的接线端子解决了这一问题,并且尽量采用较短的导线,防止电源信号过度衰减。

另外,还可以在十位计数器的CP端和清零端接滤波电容来解决。

3、在最后接示波器测试结果波形的过程中,发现无论怎样调节,波形都无法稳定下来。

经解释,才了解信源选择的重要性,在ch1与ch2同时输入信号,并且显示波形时,应当将信源选为低频信号。

4、观察测得的波形,容易发现两两波形的频率各不相同,可以知道这是由于四个输出端输出1信号的次数不同造成的。

四、讨论与心得
本次实验是作为数字电子电路认识实验的数字钟实验,实验中大量的接线以及最后得到的计数器都为我们展现了数字电路的独特之处。

实验中由于材料原因没有办法完整地搭建数字钟,而是分别搭建了60进制计数器和24进制计数器,数字钟实验的关键部分被完成了,但是了解两个计数器之间如何连接以实现还是重要的——该过程其实与实验中六进制和十进制计数器的连接类似,在六十进制计数器到达59时,给24进制一个低电平,从而在
达到60时产生一个上升沿,得以计数。

实验结果就是24进制计数器与60进制计数器,以及24进制计数器个位输出的示波器波形,显然可见,各个波形的频率各不相同、幅值都为电源的5V,经分析可知芯片的四个输出端以及CP端1的次数是不同的,因此才会出现各不相同的频率。

完成本次试验对于我们了解与非门、译码器与计数器的工作原理是非常有帮助的:
1、我们对实验中所用到的芯片的各个引脚的功能有了更深刻的了解与应用,并且学习了将引脚之间相互连接实现不同进制的计数器的方法;
2、学习数字电路实验中一个重要的接线与调试方法对于我们完成这门课程和以后数电相关的工作是很重要的,也就是自下而上的方法,这种分阶段连接调试的方式更有利于我们完成整个实验;
3、本次实验更加多样地使用了与非门,比如用两个与非门来连接实现与门等等,这不仅是对实验有帮助,也更有利于理论课的学习;
4、完成数字钟的实验,使得我们对于数字电子电路有了更深刻的认识,更清楚地看到数字电子电路的原理与各种功能的实现方法。

相关文档
最新文档