数字电子技术设计报告电子版

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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。

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，计数器的计数值被置0.因此，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：