万年历时钟实验报告

万年历时钟设计报告

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万年历的设计与仿真

一、实验目的；

电子时间显示器现在在任何地方都有涉及到，例如电子表和商场、车站的时间显示等等，所以它是一种既方便又实用的技术，而我们所做的万年历则是在它的基础上做出来的，通过万年历的制作，我们可以进一步了解计数器的使用，了解各个进制之间的转换，以及他的任意进制计数器的构成方法等，并且进一步了解74LS160以及74ls90的性质，以及门电路的使用等。

二、实验要求：

A. 设计一个能显示“年月日”、“星期”、“时分秒“的十进制万年历时钟显示器；

B. 要求要满足一天24小时，一小时60分，一分60秒；

C. 关于显示星期天时，要用8来代替；

D.

年月日显示时，要满足大月31天，小月30天，闰年二月29天，平年二月28天；

三、实验器材：

ISIS 仿真软件、一些常用逻辑门（与门、非门，或门等）； 本实验要用到得芯片有：74ls160 74ls161 74ls160 74ls160：

74ls160是一块十进制上升沿触发计数器如右下图： 其中MR 是异步清零端，LOAD 是同步置数端 CLK 是时钟脉冲输入端；D0、D1、D2、D3是 置数输入端，Q0、Q1、Q2、Q3是计数输出端， RCO 是进位端；

74ls161与74ls160的功能基本相同，74ls160是十进制的，而74ls161是十六进制的。

异步清零端

进位端

同步置数端

置九端

74ls90：

74ls90是一块二—五—十进制计数器其图如下： 其中 2、3端为置零端，6、7端为置九端，

CKB 为五进制脉冲输入端，CKA 二进制脉冲输入端， ，Q0、Q1、Q2、Q3是计数输出端；

LED 七段显示器：

其功能是将BCD 码以十进制形式显示出来，其图如下：

四、万年历时钟构架图：

万年历时钟显示器需要有显示“年”、“月”、“日”、“星期”、“时”、“分” “秒”的功能，又根据它们之间的进位和置位关系 可知，它们主要有以下各部分组成，其整个电路的 框架图如下图所示：

五进制脉冲输入端 置零端 二进制脉冲输入端

进位信号 显示信号 校正信号

1、本课程设计要求对年、月、日等进行显示所以本实验采用LED 七段显示器。

2、由于本实验要对年、月、日、星期等进行计数置数，可采用74ls160实现年月日星期的设计，时分秒不用置数，可采用74ls90实现时分秒的设计，可做的简单方便准确。

3、本实验的难点在于天数的“置1”问题，如何在年、月、日中引出正确的反 馈信号是关键，即要求在不同的反馈信号作用下分别对28、29、30、31“置1”。

六、实验步骤：

1、秒钟和分钟的设计

由于秒和分都是六十进制的，从0显示到59，如果用两片74LS90连在一起，一片做个位，

将个位的Q3做进位接另一片的二进制CKA,另一个即可做十位，由于74LS90是异步清零，所以在60处清零，6对应的二进制数0110，将十位上的Q2Q1相与作为十位个位的清零信号，即可使分和秒成60进制。 具体电路图如下：

2、小时的设计

LED 显示电路

星期计数

校正电路

年计数 日计数 秒计数

月计数 时计数 分计数

小时是二十四进制的，同分秒的设计方法相同，只需将十位的2和个位的4相与的结果作为时分的清零信号，即可完成时的设计。

电路图如下：

3、星期的设计。

因为星期日用8表示，并且无星期0，所以星期的设计要在6置数为8，在8时置数为1，完成此功能可用74LS161完成，由于置数信号的特殊性，可用卡诺图求出置数信号。卡诺图如下：

置数信号312Q Q Q LD +==.12Q Q 3Q

由于星期都是从星期一开始的，星期六过之后要变成星期日，也就是从0110变成1000，所以要将D3和Q1连接，给计数器置8，同时，星期天变为星期一时，就要给计数器置1，所以要将Q3和D0相连接，从而达到从8变为1的目的。 电路图如下：

01Q Q

23Q Q

00 01 11 10 00 × 1 3 2 01 4 5 × 6

11 × × × × 10 8 × × ×

Q 1Q 2 Q 3

4、判断平年和闰年

在做万年历的过程中，因为年份有闰年和平年之分，所以导致了二月的天数有所改变，在此我们首先就要先判断闰年和平年 闰年的判断方法如下：

A 、当个位十位不全为零时，能被4整除的,不能被100整除的是：

当年的十位为偶数时：它的个位则是

0、4、8

当年的十位为奇数时：它的个位则是2、6

由卡诺图可知，当年份的十位为奇数时：1001个个十Q Q Q Y = 当年份的十位为偶数时：1002个个十Q Q Q Y = 所以能被4整除不能被100整除的函数是Y 3=Y 1+Y 2

B 、当个位十位全为零时，即321032100个个个个十十十十全Q Q Q Q Q Q Q Q Y =时，能被400整除的数是：

当年的千位为偶数时：它的百位则是0、4、8

当年的千位为奇数时：它的百位则是2、6

012个个个Q Q Q

30个十Q Q

000 001 011 010 110 111 101 100

00 × 1 3 2 6 7 5 4 01 8 9 × × × × × × 11 18 19 × × × × × × 10

10

11

13

12

16

17

15

14

百位千位为任意数 个位十位为任意数

1001个个十Q Q Q Y =

1002个个十Q Q Q Y =