数字电子技术设计方案报告电子版样本
数字电子技术课程设计报告格式
《数字电子技术》课程设计报告8人智力竞赛抢答器姓名:邵洪彬班级:信工101学号:指导教师:迟耀丹、高晓红设计时间:2012年6月《数字电子技术》课程设计报告目录一、设计内容及要求 (2)二、设计方案............................................ .... . 2三、单元电路设计.......................................... (3)四、系统总体硬件连接 (8)五、设计总结 (9)六、参考文献 (9)七、附1:系统硬件连接图 (9)八、附2 元器件清单 (9)一、设计内容及要求本电路由主体电路和扩展电路组成,分别由集成编码器、计数器、触发器、定时器和必要的门电路等组成,其中主体电路的作用是完成主持人的控制系统清零与抢答开始功能以及完成参赛者的抢答并显示其编号的功能,扩展电路即控制电路,主要包括秒脉冲发生电路和定时电路。
该抢答器实现了以上清零、抢答、数据锁存、自动计时等功能,可以保证8个参赛者或参赛队公平的抢答。
要求是:1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。
3. 抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在LED数码管上显示,同时扬声器发出报警声响提示。
选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4. 抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒)。
当主持人启动"开始"键后,定时器进行减计时,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续的时间0.5秒左右。
5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止6. 如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。
数字电子技术课程设计报告(样例)
大庆师范学院数字电子技术课程设计报告设计课题: 基于VHDL自动售货姓名: 杨浩北学院: 物电学院专业: 电子信息工程班级: 08级(2)班学号: 200801071425 日期 2011年5月24日—2011年6月4日指导教师:目录1.设计的任务与要求 (2)1.1设计指标 (2)1.2设计要求 (2)2.系统方案论证 (2)2.1程序设计 (3)2.2模拟仿真波形 (4)2.3模拟仿真波形分析 (5)3实验总结 (5)4参考文献 (5)自动售货机设计1. 设计的任务与要求本设计要求使用VHDL设计制作一个自动售货机控制系统,该系统能完成货物信息储存,进程控制,硬币处理,自动找零等功能,判断钱币是否够用,当投入一元五角时输出货物,当投入两元时输出货物并找五角钱1.1设计指标1. 有两种硬币:1元或5角,投入1元5角硬币输出货物。
2投入2元硬币输出货物并找5角零钱。
1.2 设计要求1. 画出电路原理图(或仿真电路图);2. 元器件及参数选择;3. 编写设计报告写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
2. 方案论证Moore型状态机设计,完成自动售货机VHDL设计。
要求:有两种硬币:1元和5角,投入1元5角硬币输出货物,投入2元硬币输出货物并找5角零钱。
状态定义:S0表示初态,S1表示投入5角硬币,S2表示投入1元硬币,S3表示投入1元5角硬币,S4表示投入2元硬币。
输入信号:state_input (0)表示投入1元硬币,state_input (1)表示投入5角硬币。
输入信号为1表示投入硬币,输入信号为0表示未投入硬币。
输出信号:comb_outputs (0)表示输出货物,comb_outputs (1)表示找5角零钱。
输出信号为1表示输出货物或找钱,输入信号为0表示不输出货物或不找钱。
根据设计要求分析,得到状态转换图如图所示。
状态S0、S1、S2、S3和S4;输入state_inputs(0,1);输出comb_outputs(0,1);输出仅与状态有关,因此将输出写在状态圈内。
数字电子技术课程设计报告模板
.《数字电子技术》课程设计题目:基于FPGA的汽车尾灯控制器设计院系:工学院专业班级:电子信息工程12秋1班姓名:学号:小组成员:指导教师:赵兰、周丽婕、徐振完成日期2015年1月目录1 引言 (1)2 Quartus II软件、FPGA硬件介绍 (2)2.1 Quartus II软件介绍 (2)2.2 FPGA硬件介绍 (2)3 汽车尾灯控制器的总体方案 (3)3.1汽车尾灯控制器的需求分析 (3)3.1.1基本要求 (3)3.1.2 特色功能 (3)3.2汽车尾灯控制器的总体工作原理 (3)4 汽车尾灯控制器的各模块仿真 (5)4.1 基本模块 (5)4.1.1 主控模块 (5)4.1.2 左边灯控制模块 (5)4.1.3 右边灯控制模块 (6)4.2 特色功能模块 (6)4.2.1 时钟变频模块 (6)4.2.2 定时器模块 (7)5 汽车尾灯控制器的整体电路仿真 (9)5.1 汽车尾灯控制器的整体框图 (9)5.2 汽车尾灯控制器的仿真波形 (9)6 程序下载调试 (10)6.1 汽车不同状态时的下载调试图 (10)6.1.1正常行驶状态 (10)6.1.2 汽车左、右转向时 (10)6.1.3 刹车状态 (10)6.1.4 故障状态 (10)7 心得体会 (12)参考文献 (13)附录 (14)1 引言汽车作为现代交通工具已大量进入人们的生活,随着电子技术的发展,对于汽车的控制电路,已经从过去的全人工开关控制发展到了智能控制。
……2 Quartus II软件、FPGA硬件介绍2.1 Quartus II软件介绍Quartus II 是Altera公司的综合性PLD/FPGA开发软件,支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL(Altera Hardware Description Language)等多种设计输入形式,内嵌自有的综合器以及仿真器,可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程[1]。
数字电子技术设计报告电子版
数字电子技术设计报告电子版吉林建筑大学电气与电子信息工程学院数字电子技术课程设计报告设计题目:多功能数字时钟的电路设计专业班级:自动化141学生姓名:王天学号: 16666指导教师:韦大川设计时间: .06.20- .07.01多功能数字钟的电路设计报告一、设计任务及要求1.时钟显示功能,能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。
2.具有校时功能,可分别对“时”、“分”进行单独校时。
3.能用硬件成功实现以上各功能。
二、设计的作用、目的1. 掌握数字钟的设计、组装与调试方法。
2. 熟悉集成电路的使用方法。
三、设计过程1.方案设计与论证(1)总体电路分析总体电路设计是将单元电路模块小时计时电路、分钟计时电路、秒计时电路、校时选择电路、整点译码电路、闹钟电路等模块连接在一起,外接输入开关和输出显示数码管构成。
总体结构图如下:(2)仿真分析单击运行按钮,可观测仿真结果。
电路能完成显示计时、校时、整点报时以及闹铃等功能。
①计时功能。
当开关S1、S2都处于左边触点时,数字时钟工作于计时状态。
此时,电路中的秒计时电路、分计时电路以及小时计时电路分别对秒脉冲、分脉冲和小时脉冲进行计数。
计数结果经数码管显示计时时间值。
②校时功能。
当开关S1、S2都处于右边触点时,数字时钟工作于校时状态。
按瞬态按钮B键,能够选择对“小时”、“分钟”和“秒钟”进行校时。
校时时经过开关S3(按C键)手动输入校时时间。
③整点报时功能。
整点译码电路经过识别整点时间,产生整点报时信号。
当前时间为零点时,会产生整点报时,此时探针会亮,蜂鸣器会响。
④闹钟报时功能。
经过校时功能将“小时”、“分钟”和“秒钟”设定在某一时间点,然后重新校时,调整到设定点以前的某一时间,当时钟到达设定点时,信号灯会亮,而且蜂鸣器会响。
(3)仿真说明①因版面有限,总设计图并未纳入本设计报告中,而是在此之外经过PROTELL画图,用A4纸另外打印。
这样看图较为清晰。
②采用总线方式,使信号线连线简介、美观,电路可持续性强。
数字电子技术课程设计报告
数字电子技术课程设计报告一、设计目的和任务:本设计项目旨在设计一个数字钟,能够显示当前时间,并具备时间设置功能。
主要任务包括:设计数字时钟的电路原理图、PCB布局,选取合适的数码管和时钟芯片,完成数字时钟的硬件组装和软件编程。
二、设计原理和方案:1.数码管原理:数码管是一种显示设备,由8段共阳极(或共阴极)、7段共阴极(或共阳极)的LED组成。
每个LED可以独立控制亮灭,通过对应的引脚控制可以达到显示不同数字的效果。
2.时钟芯片原理:时钟芯片是一种集成电路,能够提供精确的时间信号。
通过和微处理器或微控制器的连接,可以实现对时间的读取和设置功能。
本设计方案采用四位共阴极的数码管显示当前时间,以及四个按键实现时间设置功能。
时钟芯片选用DS1302,它具备低功耗、抗干扰和精准计时等特点,通过SPI接口连接到单片机。
三、硬件设计:1.数码管显示电路:将四位共阴极数码管的8个段接口分别连接到单片机的GPIO口,通过控制GPIO口的电平变化,实现数码管显示0-9的数字。
2.时钟芯片连接电路:将DS1302的SCK、RST和DAT引脚分别接到单片机的SPI接口的对应引脚,以实现单片机和时钟芯片之间的信息交换。
3.按键电路:设计四个按键实现时间设置功能,通过连接到单片机的GPIO口,通过检测按键的状态变化来触发相应的时间设置操作。
四、软件设计:1.时钟初始化:在程序启动时,先进行时钟芯片的初始化,设置年月日时分秒的初始值。
2.读取时间:通过SPI接口读取时钟芯片的时间信息,包括年月日时分秒。
3.显示时间:将读取到的时间信息转换成相应的数字,通过控制数码管的GPIO口实现数字的显示。
4.时间设置:通过检测按键的状态变化,触发相应的时间设置操作,将设置的年月日时分秒信息写入到时钟芯片中。
五、结果和分析:经过硬件组装和软件编程,实现了数字时钟的设计。
通过按键可以设置时钟的年月日时分秒信息,数码管能够准确地显示当前时间。
数字电子技术课程设计报告资料
数字电子技术课程设计报告题目:病床呼叫系统班级:姓名:指导老师:组号:第八组目录一、设计任务及要求 (1)二、方案设计与论证 (1)三、各单元电路设计与分析 (2)3.1 开关控制及编码部分 (2)3.2 电源部分 (2)3.3 译码显示部分 (3)3.4 报警部分 (3)CD4511 真值表 (4)四、电路仿真 (4)五、实验遇到的问题及解决方案 (5)六、结论与心得体会 (6)七、参考文献 (7)八、附录 (7)8.1 仿真原理图 (7)8.2 Altium Designer 原理图 (8)8.3 PCB 文件 (8)8.4 实物图 (9)九、操作步骤 (9)十、电路所需元件 (10)病床呼叫系统一、设计任务及要求:用中小规模集成电路设计病床呼叫系统逻辑电路的具体要求如下:(1)分别用 1~10 个开关模拟 10 个病房的呼叫输入信号,10 个呼叫优先等级不同。
(2)用两个数码管显示呼叫信号的号码;没信号时显示 00;有信号呼叫时,显示呼叫号并伴随蜂鸣器的声响。
(3)当护士接收到信号,按下复位键时数码管被清零,而且不能影响下次呼叫的进行。
二、方案设计与论证:临床求助呼叫是传送临床信息的重要手段,病房呼叫系统是病人请求值班医生或护士进行诊断或护理的紧急呼叫工具,可将病人的请求快速传送给值班医生或护士,并在值班室的监控屏幕上留下准确完整的记录,是提高医院和病房护理水平的必备设备之一。
监控机构一般放置在护士值班室内,当病床有呼叫请求时进行声光报警,并在显示器上显示病床的位置。
呼叫源(按钮)放在病房内,病人有呼叫请求时,按下请求按钮,向值班室呼叫,并点亮呼叫指示灯。
监控机构和呼叫源间通过数据线连接在一起。
本实验要求运用数字逻辑的基本知识来设计一个模拟系统,通过各类芯片的组合来实现该系统的基本功能,完成各项操作。
病床呼叫系统能对 10 张病床进行统一监护,能够对发出呼叫的病床有指示灯进行提示,还伴随呼叫信号,发出呼叫声(用凤鸣器模拟),当护士接收到信号,按下复位键时显示管被清零。
数字电子技术课程设计报告
数字电子技术课程设计报告题目:数字显示计时报警器班级:姓名:指导老师:组号:第六组目录一、课程设计的目的————————————————————1 二、设计要求———————————————————————1 三、方案设计与论证-------------------------------------------------------- 1四、设计原理与原理框图4.1设计原理————————————————————---24.2原理框图—————————————————————-2 五、数字显示计时报警器结构5.1外部10s脉冲CP电路----------------------------- 25.2D触发器构成的10秒显示灯------------------------ 35.3计时电路数码管显示——————————————-——45.4改变报警时间电路———————————————-——5 六、电路板焊接————————————————————-—-5 七、实验遇到的问题及解决方案————————————-——-5 八、设计结果——————————————————————--6 九、最后总结——————————————————————--6 十、主要参考资料——————————————————-——-6 十一、附录11.1电路仿真图——————————————————--- 611.2电路 AD—SCHDoc 画图----------------------------- 711.3电路PCBDoc画图---------------------------------- 811.4实物图—————————————————— ------ 9十二、操作步骤------------------------------------------ 10十三、元件清单------------------------------------------ 11一、课程设计的目的(1)掌握数字计时显示的原理。
《数字电子技术》课程设计报告
《数字电子技术》课程设计总结报告题目:1、红绿灯控制器2、汽车尾灯控制器设计日期:2011年5月21日目录一.设计任务书二.设计框图及整机概述三.各单元电路的设计方案及原理说明四.调试过程及结果分析五.附录(包括:整机逻辑电路图和元器件清单)六.设计、安装及调试中的体会七、对本次课程设计的意见及建议红绿灯控制器一、设计任务书1、题目:红绿灯控制器2、设计要求设计一个红绿灯控制器设计应具有以下功能基本设计要求:设计一个红绿灯控制器控制器设计应具有以下功能(1)东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮。
.(2)东西方向黄灯亮,南北方向红灯亮。
(3)东西方向红灯亮,南北方向绿灯亮。
(4 ) 东西方向红灯亮,南北方向黄灯亮。
要求有时间显示(顺数、逆数皆可),时间自定。
(大于15秒以上),可添加其他功能。
3、给定条件只能采用实验室提供的中小规模电路进行设计。
(不一定是实验用过的)十字路口交通示意图二、设计框图及整机概述该电路主要由以下五部分组成:1、状态控制器2、状态译码器3、减法计数器4、秒脉冲发生器55、预置数电路信号灯显示电路整机概述:该电路旨在模拟交通灯基本工作原理。
在预置数电路信号灯显示电路中设定东西方向绿灯(38秒)、黄灯(10秒)、红灯(28秒),电路按照设计要求的状态工作。
设计结构框图:三.各单元电路的设计方案及原理说明1状态控制器(1) 交通灯工作流程如图2所示(2) 状态控制器信号灯四种不同的状态分别用S 0(主道绿灯亮,支道红灯亮)、S 1(主道黄灯亮,支道红灯亮)、S 2(主道红灯亮,支道绿灯亮)、S 3(主道红灯亮,支道黄灯亮)表示,其状态编码及状态转换图3所示。
主、支道上红、绿、黄(用蓝灯表示)信号灯的状态主要取决状态控制器的输出状态。
他们之间的关系见真值表如表2所示。
对于信号灯的状态,“1”表示灯亮,“0”表示灯灭。
所以有交通灯的显示电路如图5所示: 3. 减法计数器本电路采用两片同步十进制加/减法计数器74LS190,用串行进位方式构成一个百进制减法计数器,再采用预置数的方法,构成三十八进制的减法计数器。
beike 数字电子技术课程设计报告(模板)
数字电子技术课程设计报告(模板)
班级:;姓名:;学号
设计题目:数字电子钟
同组成员:张三、李四、王五、赵六、钱七;组长:钱七
一、功能描述:
1、基本计时功能:输入1kHz的时钟,采用24小时制计时(23小时59分59秒),能显示
时、分、秒。
2、校正功能:时分均有校时功能。
3、整点报时功能:当计时器运行到59分49秒开始报时,每鸣叫1s就停叫1s,共鸣叫6,
前5响为低音,频率为750Hz;最后1响为高音,频率为1KHz。
4、可设定夜间某个时段不报时。
5、闹钟功能:当按下闹铃开关时,可在规定时间闹铃,当开关复位时,闹铃停止。
二、方案设计:
1.总体设计思路(含电路原理框图):
电路的原理框图如下图所示:
工作情况……
2.个人承担的工作:
我承担的工作主要是计秒、计分电路。
该部分电路由两片集成十进制计数器级联,用清零法实现60进制计数。
再配以相应的译码器和显示器构成。
具体思路:……
逻辑电路图:……
电路仿真结果:
……其他一些细节的处理。
本部分电路的测试波形或数据分析:
三、总结:(电路设计中发现的问题、学到的知识或参考文献等)。
数字电子技术课程设计报告
设计题目:数字钟系班:电子0304 姓名:卢春雨学号:200344013 联系方式:84705897一、系统功能概述4本系统是实现数字钟,具有以下功能:a.具有“时”“分”“秒”的十进制数字显示(小时从00~23)计时器b.能进行整点报时。
即从59分51秒起,每隔二秒钟发出一次“嘟”的信号二、输入、输出接口说明三、系统结构描述a.原代码;library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entity sm60 isport( clk: in std_logic;p: out std_logic_vector(3 downto 0);q: out std_logic_vector(3 downto 0);a: out std_logic;c: out std_logic);end;architecture a of sm60 issignal temp1: std_logic_vector(3 downto 0); [表示秒钟数字的低位]signal temp2: std_logic_vector(3 downto 0); [表示秒钟数字的高位]signal aa: std_logic; [用于定时输出的秒钟标识]signal cc: std_logic; [进位]beginprocess(clk) [实现秒钟计时]beginif clk'event and clk='1' thenif temp1="1001" thenif temp2="0101" thentemp1<="0000";temp2<="0000";cc<='1';elsetemp1<="0000";temp2<=temp2+1;cc<='0';end if;elsetemp1<=temp1+1;cc<='0';end if;if temp2="0101" and (temp1="0000" or temp1="0010" or temp1="0100" or temp1="0110"or temp1="1000") thenaa<='1';elseaa<='0';end if;end if;end process;q<=temp1;p<=temp2;a<=aa;c<=cc;end;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entity mm60 isport( clk: in std_logic;p: out std_logic_vector(3 downto 0);q: out std_logic_vector(3 downto 0);a: out std_logic;c: out std_logic);end;architecture a of mm60 issignal temp1: std_logic_vector(3 downto 0); [表示分钟数字的低位]signal temp2: std_logic_vector(3 downto 0); [表示分钟数字的高位]signal aa: std_logic; [用于定时输出的分钟标识]signal cc: std_logic; [进位]beginprocess(clk) [实现分钟计时]beginif clk'event and clk='1' thenif temp1="1001" thenif temp2="0101" thentemp1<="0000";temp2<="0000";cc<='1';elsetemp1<="0000";temp2<=temp2+1;cc<='0';end if;elsetemp1<=temp1+1;cc<='0';end if;if temp1="1000" and temp2="0101" thenaa<='1';else aa<='0';end if;end if;end process;q<=temp1;p<=temp2;a<=aa;c<=cc;end;----------------------------------------------------------------------------------------------------------------library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entity M24 isport( clk: in std_logic;p: out std_logic_vector(3 downto 0);q: out std_logic_vector(3 downto 0);c: out std_logic);end;architecture a of M24 issignal temp1: std_logic_vector(3 downto 0); [表示小时数字的低位] signal temp2: std_logic_vector(3 downto 0); [表示小时数字的高位] signal cc: std_logic; [进位]beginprocess(clk) [小时计时]beginif (clk'event and clk='1' )thenif (temp2="0010") thenif( temp1="0011") thentemp2<="0000";temp1<="0000";cc<='1';elsetemp1<=temp1+1;cc<='0';end if;elseif temp1="1001" thentemp1<="0000";temp2<=temp2+1;cc<='0';elsetemp1<=temp1+1;end if;end if;end if;end process;q<=temp1;p<=temp2;c<=cc;end;四、设计过程中遇到的问题1、对一个新模块修改后,没有用default进行文件更新的修改,致使新修改的程序不能在.gdf等文件中使用。
山东交通学院数字电子技术课设报告
数字电子技术课程设计报告题目红外计件器设计学院轨道交通学院专业班级学生姓名学号2023年5月29日至2023年6月2日共1周指导教师(签字)院长(主任)(签字)2023年6月2日成绩评定表目录1.总体方案分析与选择……………………………………………… 4、52.总体电路设计 (5)3.单元电路设计………………………………………………5、6、74.设计的不足与缺陷分析及误差分析 (7)5设计体会 (8)1.总体方案分析与选择流量计数器用来统计货物数量,提高生产效率。
本设计要求当“货物”从红外收发模块经过后,数码管显示数值加,最大计数到999;设置有计数的清零功能;当统计的货物数量达到预期的数据时(可预置),有声音提示功能。
本设计主要由数值预设器,数值比较器,数值计数器,红外收发模块模拟装置,发声装置,译码器,显示管组成。
总体设计框图如下:(1)数值预设器数值预设器用来规定货物到达一定数量时,发声装置进行提示(2)数值比较器货物数量与预设数量一致时,比较器将指令发送给发声装置(3)红外收发模块模拟装置(光电二极管)用开关和光电二极管模拟货物通过红外收发模块(4)发声装置(蜂鸣器)蜂鸣器实际上是一种兼顾声音和警示的作用,就是一种可以发出类似声音的装置,通过接收数值比较器的信号判断是否发声(5)数值计数器记录通过红外收发模块的货物数量(6)译码器将数值计数器二进制的信号转换成十进制,发送给显示管进行货物数量显示。
2.总体电路设计(1)红外检测电路检测货物是否有物体通过,当货物通过时,会遮住红外光管,S1键跳开,当物体通过后,红外光管不会被遮住,S1键就会跳回。
(2)数值计数模块通过物体的数量被74LS160计数器所记下。
(3)显示模块通过译码器74LS48解译使数字显示器接收处理数字信号。
(4)声音模块若收到的数字信号数量等于预置数量,则蜂鸣器会报警。
3.单元电路设计1.数值计数部分该模块主要运用3片74160N计数器实现,已知它是10进制芯片,通过并行的方式将其接成1000制的计数方式,具体方法就是将第一片的RCO端接在第二片的ENT或ENP端(接其中一个另一个就接高电平)然后将第二片与第一片的RCO端都接在第三片的ENT与ENP端,这样就能在第一片产生进位信号时第二片加一,只有第二片与第一片都产生进位信号时第三片才加一。
数电课程设计报告电子版
吉林建筑大学电气与计算机学院数字电子技术课程设计报告设计题目:多功能数字钟的电路设计专业班级:自动化141学生姓名:学号:指导教师:设计时间:2016.06.20-2016.07.01多功能数字钟的电路设计报告一、设计任务及要求本课程设计的基本任务,通过指导学生循序渐进地独立完成数字电路的设计任务,加深学生对理论知识的理解,有效地提高了学生的动手能力,独立分析问题、解决问题能力,协调能力和创造性思维能力。
侧重提高学生在数字电路应用方面的实践技能,树立严谨的科学作风,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。
学生通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节,初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
设计要求:1.时钟显示功能,能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。
2.具有校时功能,可分别对“时”、“分”进行单独校时。
3.能用硬件成功实现以上各功能。
4.具有整点自动报时功能,整点前的6s自动发出鸣叫声,步长1s,每1s 鸣叫一次,前五响是低音,最后一响为高音。
二、设计的作用、目的数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
因此,我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。
掌握数字钟的设计、组装与调试方法。
熟悉集成电路的使用方法。
三、设计过程1.方案设计与论证1.1系统设计思路能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时,能调时调分,能整点报时,使用3个2位数码管显示。
1.2总体方案系统原理框图数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。
数字电子技术实验与课程设计报告范本
数字电子技术实验与课程设计报告数字电子技术实验与课程设计报告____交通灯控制电路学生班级:学生姓名:学生学号:指导老师:实验时间:实验地点:一、课程设计题目交通灯控制电路二、设计要求与任务1、设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求不考虑主次干道的通行优先情况,仅对两个道路的交汇路口进行红、绿、黄三色信号灯的控制电路设计。
红灯是学号的时间,黄灯五秒,绿灯是红黄时间的差。
2、用红灯秒数正计时,从0开始计,计到绿灯和黄灯的秒数结束,灯的颜色发生转变。
3、在绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮5秒钟,才能变换运行车道;黄灯亮时,要求每秒闪亮一次。
三、电路原理图和模块参考电路1、原理框图交通控制电路是由计时器、控制器、译码器组成的电路,如图1-1。
计时器是由两片74LS160来完成,译码器是74LS139,双JK触发器是74LS112。
图12、信号灯状态与车道运行状态S0:H干道的绿灯亮,车道通行,人行道禁止通行;F干道的红灯亮,车道禁止通行,人行道通行。
S1:H干道的黄灯亮,车道缓行,人行道禁止通行:F道车道的红灯亮,车道禁止通行,人行道通行。
S2: H干道的红灯亮,车道禁止通行,人行道通行;F车道的绿灯亮,车道通行,人行道禁止通行。
S3: H干道的红灯亮,车道禁止通行,人行道通行;F道的黄灯亮,车道缓行,人行道禁止通行。
四、各电路的设计1、计时电路原理:经过74LS160(2片) 采用串行同步整体置数级连和下一个状态的相应控制来实现44秒和49秒。
原器件的选择及参数若选集成计数器74160(2片),采用同步整体置数。
74160的功能表表1芯片引脚:图 2状态编码与信号灯关系表表2T4 4T49Q1n Q0n Q1n+1Q0n+1状态。
数字电子技术课程设计报告
2017—2018学年第二学期《数字电子技术课程设计》报告专业班级电子160*姓名 ***学号 ************一、设计题目数字时钟设计二、设计任务和要求本课程设计的任务是设计一个数字时钟。
主要包含功能如下:1、默认显示格式为12小时显示方式:11-25-36,其中“-”用第三个和第六个七段数码管中的g段闪烁显示;2、对于整点报时功能,用户可以根据系统的硬件结构和自身的具体要求来设计。
本次设计的要求是当进行整点的倒计时5秒时,让LED来闪烁(频率2Hz)进行整点报时的提示。
3、设置一个复位键(键盘模块的*键),当按下该键后,所有数码管显示11-59-50,时钟从该时刻开始计时。
4、能够利用键盘模块的#键实现时间的调节,即先按下#键,然后再按下键盘中的第一数字键实现小时中的十位调整,再按下一个数字键调整小时的个位,再按下一个数字键调整分钟的十位,以此类推,再次按下#键表示调整完毕,时钟正常开始计时。
扩展要求:1、显示格式可调:用键盘的A键实现12小时方式和24小时方式之间的切换;2、秒表:用键盘的B键实现秒表计时功能,即按下B键所有显示清零,然后按下C 键并开始秒表计时,左边两个数码管为分钟显示,中间两个数码管为秒显示,右边两个数码管为10毫秒显示(需要用到100Hz频率),再次按下C键停止计时,再次按下键盘的B 键返回时钟功能。
需要注意的几个问题如下:1、8个七段数码管为片选显示,即8个数码管只有一组abcdefg的输出,具体哪个数码管显示,需要看片选信号选中哪个数码管。
片选信号的扫描频率为1KHz。
2、LED灯模块的电路原理是当有高电平输入时LED灯就会被点亮,反之不亮。
3、系统时钟输入为50MHz;三、模块设计与顶层模块的实现1、分频module fenpin(clk,clkout1,clkout2,clkout3,clkout4);input clk; //下载时clk为50MHzoutput clkout1,clkout2,clkout3,clkout4;reg clkout1,clkout2,clkout3,clkout4;integer cout1,cout2,cout3,cout4;always @(posedge clk )begincout1 <= (cout1 == 32'd5*******) ? 32'd0 : (cout1 + 32'd1);clkout1<= (cout1 == 32'd5*******) ? 1'd1 : 1'd0;//50000000分频cout3 <= (cout3 == 32'd2*******) ? 32'd0 : (cout3 + 32'd1);clkout3<= (cout3 == 32'd2*******) ? 1'd1 : 1'd0; //25000000分频cout2 <= (cout2 == 32'd50000) ? 32'd0 : (cout2 + 32'd1);clkout2<= (cout2 == 32'd50000) ? 1'd1 : 1'd0; //50000分频cout4 <= (cout4 == 32'd500000) ? 32'd0 : (cout4 + 32'd1);//500000分频clkout4<= (cout4 == 32'd5000000) ? 1'd1 : 1'd0;endendmodule仿真波形:2、4*4矩阵键盘扫描:modulekeyboard(clk,rst,qiehuan,kong,B,C,row,key_flag,col,key_value,out1); input clk;input out1;input [3:0] row;output [3:0] col;output [3:0] kong;output [1:0] B;output [1:0] C;output rst;output key_flag;output [1:0] qiehuan;reg [1:0] B;reg [1:0] C;reg [1:0] tiao=0;reg [1:0] qiehuan=0;reg rst=0;reg [3:0] kong=0;output [15:0] key_value;reg [3:0] col;reg [15:0] key_value;reg [5:0] count;//delay_20msreg [2:0] state=0; //状态标志reg key_flag; //按键标志位reg clk_500khz; //500KHZ时钟信号reg [3:0] col_reg; //寄存扫描列reg [3:0] row_reg; //寄存扫描行always @(posedge clk )beginif(count>=50)beginclk_500khz<=~clk_500khz;count<=0;endelse count<=count+1;endalways @(posedge clk_500khz)begincase (state)0:begincol[3:0]<=4'b0000;key_flag<=1'b0;if(row[3:0]!=4'b1111) beginstate<=1;col[3:0]<=4'b1110;end //有键按下,扫描第一行else state<=0;end1:beginif(row[3:0]!=4'b1111) begin state<=5;end //判断是否是第一行else beginstate<=2;col[3:0]<=4'b1101;end //扫描第二行end2:beginif(row[3:0]!=4'b1111) begin state<=5;end //判断是否是第二行else beginstate<=3;col[3:0]<=4'b1011;end //扫描第三行end3:beginif(row[3:0]!=4'b1111) begin state<=5;end //判断是否是第三行else begin state<=4;col[3:0]<=4'b0111;end //扫描第四行end4:beginif(row[3:0]!=4'b1111) begin state<=5;end //判断是否是第一行else state<=0;end5:beginif(row[3:0]!=4'b1111)begincol_reg<=col; //保存扫描列值row_reg<=row; //保存扫描行值state<=5;key_flag<=1'b1; //有键按下endelsebegin state<=0;endendendcaseendalways @(posedge out1)beginif({col_reg,row_reg}== 8'b1110_0111)rst<=1;else rst<=0;if({col_reg,row_reg}== 8'b1110_1101) begintiao<=tiao+1;if(tiao==2)tiao<=0;endif({col_reg,row_reg}== 8'b0111_1110) beginqiehuan<=qiehuan+1;if(qiehuan==3)qiehuan<=1;endif({col_reg,row_reg}==8'b1011_1110) beginB<=B+1;if(B==2)B<=0;endif({col_reg,row_reg}==8'b1101_1110) beginC<=C+1;if(C==3)C<=0;endendalways @(clk_500khz or col_reg or row_reg)if( tiao==1 && key_flag<=1'b1 )beginkong<=kong+1;if(kong==8)kong<=0;endelse kong<=0;always @( clk_500khz or col_reg or row_reg)beginif(key_flag==1'b1)begincase ({col_reg,row_reg})8'b1110_1110:key_value<=0;8'b1110_1101:key_value<=1;8'b1110_1011:key_value<=2;8'b1110_0111:key_value<=3; 8'b1101_1110:key_value<=4;8'b1101_1101:key_value<=5;8'b1101_1011:key_value<=6;8'b1101_0111:key_value<=7;8'b1011_1110:key_value<=8;8'b1011_1101:key_value<=9;8'b1011_1011:key_value<=10;8'b1011_0111:key_value<=11;8'b0111_1110:key_value<=12;8'b0111_1101:key_value<=13;8'b0111_1011:key_value<=14;8'b0111_0111:key_value<=15;endcaseendendendmodule3、控制模块:module kongzhi(clkout1,clkout3,B1,C1,qiehuan1,rst1,t1,led,B,C,qiehuan,rst); input clkout1,clkout3,t1; // clkout1输入1赫兹,clkout3输入2赫兹,t1控制闪烁input rst;input [1:0] B;input [1:0] C;input [1:0] qiehuan;output led; //led是灯output qiehuan1;output B1;output C1;output rst1;reg led;reg qiehuan1;reg B1;reg C1;reg rst1;always@(posedge clkout1)beginrst1=rst;qiehuan1=qiehuan;B1=B;C1=C;endalways@(posedge clkout3)beginif(t1==1) led=~led;else if(t1==0) led=0;//当t1=1时闪烁,否则不闪endendmodule4、计数:modulejishu(clkout1,rst1,B1,C1,qiehuan1,shis,shig,mins,ming,secs,secg,t1,key_flag,key_value,HH24,HL2 4,HH12,HL12);input clkout1;// clkout1为1赫兹input B1,C1,qiehuan1,rst1;input key_flag;input [15:0] key_value;input [3:0] HH24,HL24;output [3:0] HH12,HL12;output[1:0] shis;//小时的十位output[3:0] shig;//小时的个位output[2:0] mins;//分钟的十位output[3:0] ming;//分钟的个位output[2:0] secs;//秒的十位output[3:0] secg;//秒的个位output t1;//返回闪烁的控制变量reg [3:0] HH12,HL12;reg t1;reg[5:0] shi;//小时reg[5:0] min,sec; //分钟,秒always@(HH24 or HL24)if(key_flag<=1’b1&&key_value<=12)beginif((HH24*10+HL24)<=12)beginHH12<=HH24;HL12<=HL24;endelse if(((HH24*10+HL24)>=13)&&((HH24*10+HL24)<=19))beginHH12<=4'd0;HL12<=HL24-4'd2;endelse if(((HH24*10+HL24)>=19)&&((HH24*10+HL24)<=21))beginHH12<=4'd0;HL12<=HL24+4'd8;endelsebeginHH12<=HH24-4'd1;HL12<=HL24-4'd2;endendalways@(posedge clkout1)beginif(key_flag<=1'b1&&key_value<=3)beginshi=11;min=59;sec=50;t1=0;end //执行复位功能elseif(sec==59)beginsec=0;//sec为59是sec归0,判断min的值是否为59 if(min==59)begin //若min=59,min归0并判断shi> 22min=0;t1=0;if(shi>11)shi=0;//若等于22,归0else shi=shi+1;//若不等,shi加1endelsebeginmin=min+1;end//若min不等于59,min加1endelsebeginsec=sec+1;t1=0;end//若sec不为59,sec加1,令t1为0if(min==59&&sec>54&&sec<60)t1=1;//若整点前5秒,令t1为1,灯闪烁endassign shis=shi/10;//将小时的十位赋给shisassign shig=shi%10;// 将小时的个位赋给shigassign mins=min/10;//将分钟的十位赋给minsassign ming=min%10;// 将分钟的个位赋给ming assign secs=sec/10;//将秒的十位赋给secsassign secg=sec%10;// 将秒的个位赋给secg endmodule仿真波形:5、显示:Modulexianshi(clkout2,shis,shig,mins,ming,secs,secg,leds1,wei);input clkout2;//clkout2为1千赫兹input[1:0] shis; //小时的十位input[3:0] shig; //小时的个位input[2:0] mins; //分钟的十位input[3:0] ming; //分钟的个位input[2:0] secs; //秒的十位input[3:0] secg; //秒的个位output[6:0] leds1;//leds1为数码管reg[6:0] leds1;output [2:0] wei; //wei表示数码管的位置reg[2:0] wei;reg[3:0] a; //中间变量always@(posedge clkout2)beginif(wei==6) begin a=shis;//当wei为6时,加1,第7号数码管显示小时的十位case(a)4'd0:leds1=7'b0111111;4'd1:leds1=7'b0000110;4'd2:leds1=7'b1011011;default:leds1=7'b1111110;endcasewei=wei+1;endelse if(wei==5) begin a=shig; //当wei为5时,加1,第6号数码管显示小时的个位case(a)4'd0:leds1=7'b0111111;4'd1:leds1=7'b0000110;4'd2:leds1=7'b1011011;4'd3:leds1=7'b1001111;4'd4:leds1=7'b1100110;4'd5:leds1=7'b1101101;4'd6:leds1=7'b1111101;4'd7:leds1=7'b0000111;4'd8:leds1=7'b1111111;4'd9:leds1=7'b1101111;default:leds1=7'b1111110;endcasewei=wei+1;endelse if(wei==4) begin leds1=7'b1000000;wei=wei+1;//当wei为4时,加1,第5号数码管显示横杠endelse if(wei==3) begin a=mins; //当wei为3时,加1,第4号数码管显示分钟的十位case(a)4'd0:leds1=7'b0111111;4'd1:leds1=7'b0000110;4'd2:leds1=7'b1011011;4'd3:leds1=7'b1001111;4'd4:leds1=7'b1100110;4'd5:leds1=7'b1101101;default:leds1=7'b1111110;endcasewei=wei+1;endelse if(wei==2) begin a=ming; //当wei为2时,加1,第3号数码管显示分钟的个位case(a)4'd0:leds1=7'b0111111;4'd1:leds1=7'b0000110;4'd2:leds1=7'b1011011;4'd3:leds1=7'b1001111;4'd4:leds1=7'b1100110;4'd5:leds1=7'b1101101;4'd6:leds1=7'b1111101;4'd7:leds1=7'b0000111;4'd8:leds1=7'b1111111;4'd9:leds1=7'b1101111;default:leds1=7'b1111110;endcasewei=wei+1;endelse if(wei==1) begin leds1=7'b1000000;wei=wei+1;//当wei为1时,加1,第2号数码管显示横杠endelse if(wei==0) begin a=secs; //当wei为0时,加1,第1号数码管显示秒的十位case(a)4'd0:leds1=7'b0111111;4'd1:leds1=7'b0000110;4'd2:leds1=7'b1011011;4'd3:leds1=7'b1001111;4'd4:leds1=7'b1100110;4'd5:leds1=7'b1101101;default:leds1=7'b1111110;endcasewei=wei+1;endelse if(wei==7) begin a=secg; //当wei为7时,加1,第0号数码管显示秒的个位case(a)4'd0:leds1=7'b0111111;4'd1:leds1=7'b0000110;4'd2:leds1=7'b1011011;4'd3:leds1=7'b1001111;4'd4:leds1=7'b1100110;4'd5:leds1=7'b1101101;4'd6:leds1=7'b1111101;4'd7:leds1=7'b0000111;4'd8:leds1=7'b1111111;4'd9:leds1=7'b1101111;default:leds1=7'b1111110;endcasewei=wei+1;end endendmodule仿真波形:6、顶层设计原理图:仿真波形:。
数字电子技术课程设计报告
数字电子技术课程设计报告专业班级: 电气工程及其自动化时间: 2013年7月1日至7月5日一、设计题目:简易电子琴设计二、题目要求:(1)单独从左至右按下S17每个按键后能够各自对应发出“哆来咪发唆啦西”的音乐声;(2)按下最右边按键(S8), 同时再配合按下S17键后, 发高八度的对应音;(3)按键需要进行“消抖”处理;(4)外部输入脉冲信号频率为1;(5)扩展要求: 自主设计(增加低8度功能)。
三、设计原理:(1)喇叭的振动频率不同, 导致产生不同的声音;振动频率越低, 声音越低沉, 振动频率越高, 声音越尖锐。
题目中音乐基本音的“哆”对应频率为523 、“来”对应频率为587 、“咪”对应频率为659 、“发”对应频率为698 、“唆”对应频率为784 、“啦”对应频率为880 、“西”对应频率为998。
低8度音:基本音频率/2, 例如低音1的频率为523/2=261.5。
高8度音:基本音频率×2, 例如高音1的频率为523×2=1046。
不同的频率产生利用给定的时钟脉冲来进行分频实现。
消抖的原理: 按键默认输入逻辑‘1’, 当有按键按下时对应的输入为逻辑‘0’(但会存在抖动), 当开始检测到该引脚从‘1’变为‘0’后开始定时(按键抖动时间大约10), 定时时间结束后若该引脚仍然为‘0’则表示确实发生按键按下, 否则视为抖动而不予以理会;按键松开过程的消抖处理和按下时原理一样。
(3)原理框图该原理图所描述的是当一个按键时先经过按键消抖模块将抖动消除, 在经过按键识别模块识别是哪个键被按下了, 在经过可控分频器将1的脉冲信号分成所需要的频率, 在经过二分频和音频驱动器将信号传到扬声器中发出声音。
四: 实验设计步骤及仿真结果1.按键消抖(1)原理:该类按键抖动时间大约10按键消抖状态机在3.4.5时1表示按键按下且稳定, 其他状态时0表示按键未按下或有抖动。
每个键是低电平有效, 键按下代表低电平, 原先没按下时是高电平0, 即1, 当检测到有低电平时, 程序将进行10的延时1, 延时结束后检测电平的高低2, 当为低电平时说明按键真的已被按下3, 若为高电平时说明按键没被按下只是有抖动, 状态又回到0;当稳定在3状态及低电平时, 又检测到有高电平4, 程序将进行200的延时5, 延时结束后检测电平的高低, 若为高电平, 说明按键已被松开又回到原状态0,若为低电平时说明按键还没被松开仍未低电平3。
数字电子技术课程设计报告模板
when"10"=>lft<='1';
rit<='0';
lr<='0';
when"01"=>rit<='1';
lft<='0';
lr<='0';
when others=>rit<='1';
lft<='1';
lr<='1';
end case;
end process;
end kz_arc;
左灯控制模块程序
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity lfta is
port(en,clk,lr,left:in std_logic;
l_out:out std_logic_vector( 2 downto 0));
end lfta;
architecture lft_arc of lfta is
图4.14(b)左灯定时器数码管显示仿真图
图4.14(c)右灯定时器数码管显示仿真图(展开)
此特色模块的功能为:输入端clk接变频后1Hz的信号,en接左(右)灯控制模块的lft(rit),当en=1时,定时器启动。RST复位键接总控制模块的left(right)经过一个非门后的信号,实现转向控制按键为零时,定时器清零。输出端Q[3..0]与定时器数码管显示模块的输入端Q[3..0]相连,通过vhdl语言编写,实现在数码管上按秒显示其对应的数字。此模块的另一个输出端C,则为控制转向灯到规定时间后自动熄灭的功能。
数字电子技术课程设计报告
《数字电子技术》课程设计报告结总题目:1、红绿灯控制器2、汽车尾灯控制器设计日期:2011 年5 月21 日目录一.设计任务书二.设计框图及整机概述三.各单元电路的设计方案及原理说明四.调试过程及结果分析五.附录(包括:整机逻辑电路图和元器件清单)六.设计、安装及调试中的体会七、对本次课程设计的意见及建议红绿灯控制器一、设计任务书1、题目:红绿灯控制器2、设计要求设计一个红绿灯控制器设计应具有以下功能基本设计要求:设计一个红绿灯控制器控制器设计应具有以下功能(1)东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮。
.(2)东西方向黄灯亮,南北方向红灯亮。
(3)东西方向红灯亮,南北方向绿灯亮。
(4 ) 东西方向红灯亮,南北方向黄灯亮。
要求有时间显示(顺数、逆数皆可),时间自定。
(大于15 秒以上),可添加其他功能。
3、给定条件只能采用实验室提供的中小规模电路进行设计。
(不一定是实验用过的)图十字路口交通示意二、设计框图及整机概述该电路主要由以下五部分组成:1、状态控制器2、状态译码器3、减法计数器4、秒脉冲发生器 55、预置数电路信号灯显示电路整机概述:该电路旨在模拟交通灯基本工作原理。
在预置数电路信号灯显示电路中设定东西方向绿灯(38 秒)、黄灯(10 秒)、红灯(28 秒),电路按照设计要求的状态工作。
设计结构框图:数码管显示减法计数脉冲发生器状态控制器状态译码器信号灯显示明说设电路的计方案及原理三.元各单控制器1 状态所示通灯工作流程如图2 (1)交主道绿灯亮,支道红灯亮秒末38主道黄灯亮,支道红灯亮10 秒末主亮道红灯亮,支道绿灯0 秒末(2)状态控制器主道黄灯亮,支道红灯((主道绿灯亮,支道红灯亮)、SS 信号灯四种不同的状态分别用10主道红灯亮,支道黄灯亮)表示,其状态编码及状态(主道红灯亮,支道绿灯亮亮)、()、S32S所示。
3转换图=0=00=1=10电路如图所示:所以状态控制器2、状态译码器设计主、支道上红、绿、黄(用蓝灯表示)信号灯的状态主要取决状态控制器的输出状态。
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数字电子技术设计方案报告电子版
吉林建筑大学
电气与电子信息工程学院
数字电子技术课程设计报告
设计题目:多功能数字时钟的电路设计
专业班级:自动化141
学生姓名:王天
学号:
指导教师:韦大川
设计时间:-
教师评语:
多功能数字钟的电路设计报告
一、设计任务及要求
,能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。
,可分别对“时”、“分”进行单独校时。
二、设计的作用、目的
1. 掌握数字钟的设计、组装与调试方法。
2. 熟悉集成电路的使用方法。
三、设计过程
(1)总体电路分析
总体电路设计是将单元电路模块小时计时电路、分钟计时电路、秒计时电路、校时选择电路、整点译码电路、闹钟电路等模块连接在一起,外接输入开关和输出显示数码管构成。
总体结构图如下:
(2)仿真分析
单击运行按钮,可观测仿真结果。
电路能完成显示计时、校时、整点报时以及闹铃等功能。
①计时功能。
当开关S1、S2都处于左边触点时,数字时钟工作于计时状态。
此时,电路中的秒计时电路、分计时电路以及小时计时电路分别对秒脉冲、分脉冲和小时脉冲进行计数。
计数结果经数码管显示计时时间值。
②校时功能。
当开关S1、S2都处于右边触点时,数字时钟工作于校时状态。
按瞬态按钮B键,可以选择对“小时”、“分钟”和“秒钟”进行校时。
校时时
通过开关S3(按C键)手动输入校时时间。
③整点报时功能。
整点译码电路通过识别整点时间,产生整点报时信号。
当前时间为零点时,会产生整点报时,此时探针会亮,蜂鸣器会响。
④闹钟报时功能。
通过校时功能将“小时”、“分钟”和“秒钟”设定在某一时间点,然后重新校时,调整到设定点以前的某一时间,当时钟到达设定点时,信号灯会亮,并且蜂鸣器会响。
(3)仿真说明
①因版面有限,总设计图并未纳入本设计报告中,而是在此之外通过PROTELL 画图,用A4纸另外打印。
这样看图较为清晰。
②采用总线方式,使信号线连线简介、美观,电路可持续性强。
2.电路设计计算与分析
(1)小时计时电路。
小时计时电路如下图:
该电路用两片74LS160构成二十四进制计数器,与非门74LS00D构成译码电路,该译码电路能识别代码“24”,输出信号使~CLR=0,,整个计数器的技术状态图为00至01至02至…至23至24(暂态)至00至01至…,共有24个稳定状态。
小时计时电路的封装模块如下图:
5
其引脚功能如表:
(2)分钟计时电路。
分钟计时电路如下图:
该电路用两片74LS160构成六十进制计数器,与非门74LS00D构成译码电路,该译码电路能识别代码59。
整个计数器的计数状态图为00至01至…至58至59至00…,共有60个稳定的状态。
其封装引脚同小时计时电路。
分钟计时电路的封装模块如下图:
其引脚功能如下表:
(3)秒钟计时电路。
秒钟计时电路如下图:
该电路用两片74LS160构成六十进制计数器,与非门74LS00D构成译码电路,该译码电路能识别代码59。
整个计数器的计数状态图为00至01至…至58至59至00…,共有60个稳定的状态。
其封装引脚同小时计时电路。
秒钟计时电路的封装模块如下图:
其引脚功能如下表:
(4)校时选择电路。
校时选择电路如下图:
校时选择电路用计数器74LS160和译码器74LS138组成,计数器74LS160设计为三进制计数器,译码器的输出为反变量,其输出要接反向器。
校时选择电路的封装模块如下图:
其对应的封装引脚如下表:
TIMESET:接瞬态开关,可手动选择校时信号。
当校时信号HOUR=1、
MIN=0、SEC=0时(选中“小时”计时电路,表示对“小时”进行校时);单击一次开关按钮,可使校时选择信号变为HOUR=0、MIN=1、SEC=0(选中“分钟”计时电路,表示对“分钟”进行校时),再单击一次开关按钮,可使校时选择信号变为HOUR=0、MIN=0、SEC=1(选中“秒”计时电路,表示对“秒”进行校时),这样可手动设置系统的时、分和秒。
(5)整点译码电
整点译码电路的作用是识别整点时间信号,以实现整点报时的功能。
整点时间信号的特征是零分,零分作为数字量来说,是一个代码,用门电路组成的译码电路可识别一个代码。
整点译码电路如下图:
其封装模块如下图:
其引脚功能功能如表:
(6)定时比较电路(闹钟电路)。
定时比较电路是将设定的定时时间和当前的计时时间进行比较,电路可选用数值比较器CC4585。
定时比较电路如图所示:
该电路共用四片CC4585和四片74LS175D构成定时比较电路,因为定时时间为小时和分钟,共16位二进制代码,每片数值比较器CC4585能比较两个4位二进制代码,用4片CC4585能构成16位数值比较器。
当数字时钟的计时时间等于设定时间时,定时比较电路输出高电平,否则输出低电平。
定时比较电路封装模块如图:
(7)脉冲产生电路。
脉冲产生电路如图:
该电路由555定时器构成时钟脉冲产生电路。
由于其相对于MULTSIM软件提供的脉冲产生器件较复杂,故在此并不是用这个秒脉冲电路,而是用所提供器件。
四、心得体会及建议
时间过的好快,转眼间,数字电路课程设计就结束了。
通过这一周的课程设计,我拓宽了知识面,锻炼了能力,综合素质得到较大提高。
设计,给人以创作的冲动。
但凡涉及设计都是一件良好的事情,因为她能给人以美的幻想,因为她能给人以金般财富,因为她能给人以成就之感,更为现实的是她能给人以成长以及成长所需的营养,而这种营养更是一种福祉,一辈子消受不竭享用不尽。
安排课程设计的基本目的,在于通过理论与实际的
结合、人与人的沟通,进一步提高思想觉悟。
尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力,以便培养成为能够主动适应社会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。
课程设计发端之始,思绪全无,举步维艰,对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”,于是想起圣人之言“温故而知新”,便重拾教材与实验手册,对知识系统而全面进行了梳理,遇到难处先是苦思冥想再向同学请教,终于熟练掌握了基本理论知识,而且领悟诸多平时学习难以理解掌握的较难知识,学会了如何思考的思维方式,找到了设计的灵感。
课程设计的过程中,由于对理论掌握的不熟练,或者是操作过程中发生失误,都会导致最后结果出不来。
至善至美,是人类永恒的追求。
但是,不从忘却“金无足赤,人无完人”,我们换种思维方式,去恶亦是至善,改错亦为至美。
在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。
最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。
对我们电子信息专业的本科生来说,实际能力的培养至关重要,而这种实际能力的培养单靠课堂教学是远远不够的,必须从课堂走向实践。
这也是一次预演和准备毕业设计工作。
通过课程设计,让我们找出自身状况与实际需要的差距,并在以后的学习期间及时补充相关知识,为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备,从而缩短从校园走向社会的心理转型期。
作为整个学习体系的有机组成部分,课程设计虽然安排在两周进行,但并不具有绝对独立的意义。
它的一个重要功能,在于运用学习成果,检验学习成果。
运用学习成果,把课堂上学到的系统化的理论知识,尝试性地应用于实际设计工作,并从理论的高度对设计工作的现代化提出一些有针对性的建议和设想。
检验学习成果,看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离,并通过综合分析,找出学习中存在的不足,以便为完善学习计划,改变学习内容与方法提供实践依据。
通过课程设计,我还更加明白了一个真理。
时至今日,课程设计基本告成,才切身领悟“实践是检验真理的唯一标准”,才明晓实践出真知。
因为在教材上,数字钟不过是由计数器和译码显码器组合而成,也便不以为然搭建电路图,结果电路出现诸多问题,譬如短路开路,EWB中引脚悬空即为低电平,现实中引脚悬空呈现大电阻特性即高电平,不为则不知,无为则无知,实践出真知。
课程设计达到了专业学习的预期目的。
在一个星期的课程设计之后,我们普遍感到不仅实际动手能力有所提高,更重要的是通过对设计过程的了解,进一步激发了我们对专业知识的兴趣,并能够结合实际存在的问题在专业领域内进行更深入的学习
五、附录
一、元器件明细表
二、附图(见A4打印纸)
六、参考文献
1. :清华大学出版社,2007
2. :电子工业出版社,2008
3. :高等教育出版社,2010
4. 、:人民邮电出版社,2008。