电工电子技术课程设计-数字电子钟
数字电子钟课程设计
摘要在生活中的各种场合经常要用到电子钟,现代电子技术的飞跃发展,各类智能化产品相应而出,数字电路具有电路简单、可靠性高、成本低等优点,本设计就以数字电路为核心设计智能电子钟。
数字钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有校时功能和、报时、整体清零等附加功能。
干电路系统由秒信号发生器、时、分、秒计数器,译码器及显示器,校时电路,整体清零电路,整点报时电路组成。
秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。
秒信号产生器将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。
“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。
计数器用的是74LS90。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码,通过六位LED 七段显示器显示出来。
整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后去触发一音频发生器实现报时。
整体清零电路是根据74LS90计数器在2,3脚均为1时清零的特点用电源,开关和逻辑门组成的清零电路对“时”、“分”、“秒”显示数字清零。
校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的关键词分频计数译码报时清零校时校分触发逻辑目录引言1 设计目的............................................................ . (5)2 设计任务 (5)2.1设计指标 (5)2.2设计要求 (5)2.3方案的对比 (6)3数字电子钟的组成 (6)3.1数字钟的基本逻辑功能框图 (6)3.2秒信号发生器(振荡器及分频电路) (7)3.3时、分、秒计数器电路 (8)3.4译码显示电路 (8)3.4校时电路 (8)3.6正点报时电路 (8)3.7清零电路 (8)4.数字钟的电路设计 (8)4.1 秒信号发生器的设计 (8)4.2计数电路的设计 (10)4.2.1六十进制计数器 (10)4.2.2 二十四进制计数器 (11)4.2.3计数器的组间级联问题 (12)4.3译码显示电路 (13)4.4校时电路的设计 (13)4.5正点报时电路的设计 (13)4.6清零电路的设计 (15)4.7数字电子钟的整体电路 (15)4.7设计、调试要点 (15)5元器件 (16)5.1实验元器件清单 (16)5.2芯片内部结构图及引脚图 (16)6电路的装配与调试过程 (16)6.1电路焊接 (16)6.2调试过程 (16)7课程设计的收获、体会和建议 (16)7.1设计实验出现的问题及解决 (16)7.2设计体会 (17)7.3设计建议 (18)参考文献 (19)附录元件清单 (20)附录一方案一 (20)附录二方案二 (21)附录三元件清单 (22)附录四元件管脚图 (23)引言数字电子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,具有更长是使用寿命,因此得到了更广泛的使用,数字电子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1 设计目的此次设计数字电子钟就是为了了解数字电子钟的原理,掌握数字钟的设计方法,熟悉集成电路的使用方法。
数字电子钟的课程设计
数字电子钟的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子时钟的基本原理,掌握计时器的基础知识。
2. 学生能描述数字电子时钟的组成部分,包括时钟电路、计数器、显示装置等。
3. 学生能解释数字电子时钟中二进制数与十进制数之间的转换关系。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的数字电子时钟电路。
2. 学生能够通过实验操作,完成数字电子时钟的组装和调试。
3. 学生能够利用计数器等电子元件解决实际问题,培养动手操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对电子技术的兴趣,激发创新精神。
2. 学生通过实践操作,体会团队合作的重要性,增强沟通与协作能力。
3. 学生能够认识到科技发展对社会生活的积极影响,提高社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标注重理论与实践相结合,以培养学生的动手操作能力和创新能力为核心。
课程目标具体、可衡量,便于后续教学设计和评估。
通过本课程的学习,学生能够掌握数字电子时钟的基本原理和组装技巧,提高解决实际问题的能力。
同时,注重培养学生对科技的兴趣和情感态度,为学生的全面发展奠定基础。
二、教学内容1. 数字电子时钟的基本原理- 时钟电路的工作原理- 计数器的作用与分类- 显示装置的原理与种类2. 数字电子时钟的组成与功能- 时钟芯片:时钟振荡器、分频器等- 计数器:二进制计数器、十进制计数器等- 显示装置:LED数码管、LCD液晶显示屏等3. 数字电子时钟的制作与调试- 电路图的绘制与解读- 元器件的选择与安装- 电路的调试与故障排除4. 二进制与十进制数的转换- 二进制数与十进制数的对应关系- 转换方法:除2取余法、位权展开法等5. 实践操作与团队协作- 分组合作,设计并组装数字电子时钟- 交流展示,分享制作过程中的经验与问题- 评价与反馈,提高制作质量与团队协作能力教学内容依据课程目标制定,注重科学性和系统性。
教学大纲明确,按照以下进度安排:第一课时:数字电子时钟的基本原理第二课时:数字电子时钟的组成与功能第三课时:二进制与十进制数的转换第四课时:数字电子时钟的制作与调试(实践操作)第五课时:实践操作与团队协作(交流展示、评价与反馈)教学内容与课本紧密关联,确保学生能够掌握课程知识,培养实际操作能力。
数电课程设计电子钟
数电课程设计电子钟一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电路基础知识,理解电子钟的工作原理。
2. 使学生了解并掌握电子钟各组成部分的功能及相互关系。
3. 培养学生运用数字电路知识分析、设计简单电子系统的能力。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并搭建电子钟的能力。
2. 培养学生运用电子仪器、设备进行测试、调试和故障排查的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达及解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术产生兴趣,激发学生学习积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯。
3. 培养学生具备创新意识和实践能力,增强学生对我国电子科技发展的自豪感。
课程性质分析:本课程属于电子技术课程,通过设计电子钟,使学生将所学数字电路知识应用于实际项目中,提高学生的实践能力。
学生特点分析:学生具备一定的数字电路基础知识,具有较强的动手能力和探究欲望,对实际应用场景感兴趣。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
通过课程目标分解,实现对学生知识、技能和情感态度价值观的全面提升。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾:逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
2. 电子钟工作原理:振荡器、分频器、计数器、显示电路等。
3. 电子钟各组成部分功能及相互关系:晶振、分频器、秒、分、时计数器、显示驱动等。
4. 电子钟设计流程:需求分析、电路设计、仿真测试、硬件搭建、调试优化等。
5. 教学大纲:(1)第一周:回顾数字电路基础知识,介绍电子钟工作原理及各部分功能。
(2)第二周:分析电子钟各组成部分的相互关系,讲解设计流程。
(3)第三周:分组讨论,确定设计方案,进行电路设计和仿真测试。
(4)第四周:硬件搭建,进行调试和优化,确保电子钟正常工作。
6. 教材章节及内容:(1)第四章:数字电路基础,涉及逻辑门、组合逻辑电路等。
(2)第五章:时序逻辑电路,涉及计数器、寄存器等。
《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计
《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计一、背景介绍数字电子钟是一个实时的计时器,它可以按照设定的时刻精确地表示时间。
它使用微处理器和时钟芯片来处理时间。
因此,它可以被视为一个微处理器系统,系统中含有存储器、计数器、报警功能等。
最新的电子时钟如石英钟使用特制石英晶片来制定时钟。
由于石英可以产生完美的电振动,因此可以更准确地检测时钟改变。
二、数字电子钟的设计原理1、时钟驱动电子时钟的操作需要一定的时间和精度,主要是依靠特殊的驱动器来实现的。
驱动器有石英、硅、力学和光学等多种。
其中石英芯片是电子时钟的核心部件并且最常用。
可以让电子时钟每秒产生32千分之一秒的精度。
2、晶振电路晶体振荡器电路是将电能转换成振荡信号和时钟信号的基础电路。
在电子时钟中,晶振电路可以将3.3V的DC电源转换成正弦波信号。
3、控制电路控制电路是接收电子时钟信号,并将其转换为可读取的数字信号的电路。
它通过检测当前的时钟值与它预设的标准值,来决定是否需要重新设定。
4、显示电路为了使时间显示准确,显示电路需要有一定的能力,它可以将控制电路经过变换后的数字转化为可视的数字或符号信号,比如LED。
我们首先使用PIC16F628A微控制器来控制数字电子钟,PIC16F628A是一款常用的单片机,在实现数字电子钟的最基本功能时天然的具有很多优势,即具有丰富的I/O口及高性能的CPU。
而在驱动这个数字电子时钟时,我们选择了普通的石英晶振,其工作电压为3.3V,频率为32.768kHz。
它的作用是将电源电压转换成正弦波信号,然后此信号可以被PIC单片机读取,从而实现全电子时钟功能。
在处理每秒钟走过的时间时,我们使用计数器根据晶振输入的时钟信号逐渐计数,而当计数器计数到一定值时,PIC单片机就知道一秒的时间已经过去,然后继续进行计算.最后,我们选用一个4位共阳极数码管来将这些数据转化为显示数字的动作,它从数据地址上读取数据,然后一次送到一位,就可以实时显示电子时钟的实时时间。
数字电子钟课程设计
数字电子钟 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子钟的基本原理,掌握其组成结构,包括时钟芯片、数字显示管等;2. 学生能掌握数字电子时钟的电路连接方式,了解各部分功能及相互关系;3. 学生能运用所学知识分析并解决数字电子钟在实际应用中出现的问题。
技能目标:1. 学生能运用所学知识设计简单的数字电子钟电路,具备实际操作能力;2. 学生能通过查阅资料、合作交流等方式,提高自主学习能力和团队协作能力;3. 学生能运用数字电子钟的设计原理,进行创新设计,提高创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术产生兴趣,树立学习信心,培养勇于探索、积极进取的精神;2. 学生认识到数字电子钟在生活中的广泛应用,了解科技发展对人类生活的影响,增强社会责任感;3. 学生在设计和制作过程中,培养耐心、细致的工作态度,提高审美观念。
本课程针对初中年级学生,结合电子技术学科特点,注重理论与实践相结合。
在教学过程中,关注学生个体差异,充分调动学生的主观能动性,培养其创新思维和实际操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高综合素养。
二、教学内容1. 数字电子钟原理及组成- 时钟芯片工作原理- 数字显示管工作原理- 数字电子钟的组成结构及功能2. 数字电子钟电路设计- 电路连接方法- 各组成部分的选型与参数- 电路图的绘制与解读3. 数字电子钟编程与调试- 基本编程知识- 编程控制数字显示- 电路调试与故障排查4. 数字电子钟的创新设计- 创新设计理念与方法- 功能拓展与优化- 设计实例分析教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,按照以下进度安排:第一课时:数字电子钟原理及组成第二课时:数字电子钟电路设计第三课时:数字电子钟编程与调试第四课时:数字电子钟的创新设计在教学过程中,注重理论与实践相结合,引导学生通过观察、实践、思考,掌握数字电子钟的设计与应用。
同时,鼓励学生进行创新设计,提高其解决问题的能力和创新思维。
数字电子钟课程设计
1.课程设计目的※让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法;※进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力;※提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力;※培养书写综合实验报告的能力。
2.课程设计题目描述和要求(1)设计一个有“时”、“分”、“秒”(12小时59分59秒)显示,且有校时功能的电子钟;(2)用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验箱上进行组装、调试;(3)画出框图和逻辑电路图,写出设计、实验总结报告;(4)选做:整点报时。
在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出500Hz音频信号,在59分59秒时输出1000Hz信号,音频持续1s,在1000Hz荧屏结束时刻为整点。
3.课程设计报告内容3.1实验名称数字电子钟3.2实验目的·掌握数字电子钟的设计、组装与调试方法;·熟悉集成电路的使用方法。
3.3实验器材及主要器件(1)74LS48( 6片)(2)74LS90(5片)(3)74LS191(1片)(4)74LS00(5片)(5)74LS04(3片)(6)74LS74(1片)(7)74LS2O(2片)(8)555集成芯片(1片)(9)共阴七段显示器(6片)(10)电阻、电容、导线等(若干)3.4数字电子钟基本原理数字电子钟的逻辑框图如图3-4所示。
它由555集成芯片构成的振荡电路、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。
555集成芯片构成的振荡电路产生的信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器,计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。
图3-43.5数字电子钟单元电路设计、参数计算和器件选择1.振荡器石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。
它还具有压电效应,在晶体某一方向加一电场,则在与此垂直的方向产生机械振动,有了机械振动,就会在相应的垂直面上产生电场,从而机械振动和电场互为因果,这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时,才达到最后稳定。
eda数字电子钟课程设计
eda数字电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解数字电子时钟的基本原理,掌握EDA技术及其在数字电子时钟中的应用。
2. 使学生掌握数字电子时钟的设计流程,包括硬件设计、软件编程及系统调试。
3. 让学生掌握时钟信号的产生、计数、显示等模块的工作原理和电路设计。
技能目标:1. 培养学生运用EDA工具(如Protel、Multisim等)进行电路设计与仿真测试的能力。
2. 培养学生具备编程和调试数字电子时钟程序的基本技能,提高实际动手操作能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达、问题分析和解决的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子工程学科的兴趣,激发学生学习热情,形成积极的学习态度。
2. 培养学生具有创新意识和实践精神,鼓励学生勇于尝试,不断优化设计方案。
3. 培养学生关注社会发展,了解电子产品在生活中的应用,提高社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标将分解为以下具体学习成果:1. 学生能够独立完成数字电子时钟的电路设计和程序编写。
2. 学生能够运用EDA工具进行电路仿真测试,分析并解决设计中出现的问题。
3. 学生能够以团队形式进行项目汇报,展示设计成果,接受提问并给予解答。
4. 学生通过课程学习,提升对电子工程的兴趣,树立正确的价值观和人生观。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 数字电子时钟原理及EDA技术概述- 时钟信号的产生与计数原理- 数字电子时钟的组成与工作原理- EDA技术简介及其在数字电子时钟设计中的应用2. 数字电子时钟设计与实现- 硬件设计:时钟信号电路、计数器电路、显示电路等- 软件编程:基于单片机的程序编写,实现时钟功能- 系统调试:电路测试、程序调试及优化3. 教学实践与项目汇报- 实践操作:运用EDA工具进行电路设计与仿真测试- 项目实施:分组进行数字电子时钟设计,培养学生的团队协作能力- 项目汇报:展示设计成果,锻炼学生的沟通表达和问题分析解决能力教学内容安排和进度如下:1. 第一周:数字电子时钟原理及EDA技术概述2. 第二周:硬件设计与软件编程基础3. 第三周:系统调试与优化4. 第四周:实践操作与项目实施5. 第五周:项目汇报与评价教学内容与教材章节关联如下:1. 《电子技术基础》第三章:数字电路基础2. 《单片机原理与应用》第四章:单片机程序设计3. 《EDA技术及应用》第二章:EDA工具使用与电路设计实例三、教学方法针对本章节内容,采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:用于对基本原理和概念进行系统讲解,如数字电子时钟的工作原理、EDA技术概述等。
数字电子钟课程设计
一、教学内容
本节“数字电子钟课程设计”依据《电子技术》教材第九章“数字电路应用”的内容进行设计。主要内容包括:
1.数字电子钟的原理与设计:介绍数字电子钟的基本工作原理,引导学生了解时钟信号的产生、分频电路、计数器、显示电路等组成部分。
2. 555定时器应用:讲解555定时器在数字电子钟中的作用,如如何产生稳定的时钟信号。
21.信息技术应用:教授学生如何利用现代信息技术,如互联网资源、在线仿真工具等,来辅助学习和解决实际问题,提高学生的信息素养。
22.教学反馈收集:在课程结束后,收集学生对课程内容、教学方式、实践环节等方面的反馈,以利于教师不断优化教学方法和提升教学质量。
6.实际制作与测试:引导学生动手制作数字电子钟,并进行功能测试与优化。
2、教学பைடு நூலகம்容
7.电路优化与改进:探讨如何优化电子钟电路设计,包括降低功耗、提高显示清晰度、增强电路稳定性等方面。
8.故障分析与排除:分析数字电子钟可能出现的常见故障,如显示错误、计时不准确等,并教授相应的排查与解决方法。
9.创新设计:鼓励学生对电子钟进行创新设计,如增加闹钟功能、温度显示、定时开关等,提升学生的创新能力和实践能力。
13.成果展示与评价:组织学生进行成果展示,相互评价,培养学生表达能力和批判性思维,同时教师给予总结性评价和反馈。
14.知识拓展:介绍数字电子钟在生活中的应用,以及电子时钟的最新技术发展,激发学生对电子技术领域的兴趣和探索欲。
4、教学内容
15.实践技能培养:通过实际操作,加强学生对电子元器件的识别与使用、焊接技术、电路布局与布线等实践技能的掌握。
10.课程总结:对本章内容进行回顾,强调数字电子钟各部分电路的联系与作用,巩固学生的理论知识,提升实际操作技能。
数字电子钟 课程设计
大连海洋大学数字电子技术课程设计题目:数字电子钟姓名:学号:班级:院系:指导教师:起止日期:大连海洋大学课程设计报告纸学院: 专业班级: 姓名: 学号:目录一摘要 (2)二课程设计任务及要求 (2)三秒脉冲信号发生器 (5)四设计原理及其框图 (5)五设计总结 (9)六参考文献 (10)数字电子钟课程设计摘要数字电子钟是一种用数字显示秒﹑分﹑时的记时装置,与传统的机械钟相比,他具有走时准确﹑显示直观﹑无机械传动装置等优点,因而得到了广泛的应用:小到人们的日常生活中的电子手表,大到车站﹑码头﹑机场等公共场所的大型数显电子钟。
本课程设计要用通过简单的逻辑芯片实现数字电子钟。
要点在于用555芯片连接输出为一秒的多谐振荡器用于时钟的秒脉冲,用74LS160(10进制计数器)74LS00(与非门芯片)等连接成60和24进制的计数器,再通过七段数码管显示,构成了简单数字电子钟。
一课程设计任务及要求一、设计目的1、熟悉稳固所学的理论知识与实践技能。
2、培养学生查阅技术资料的能力,培养学生综合运用所学理论知识和实践知识独立完成课题的工作能力。
二、设计任务1、设计一个有“时〞,“分〞,“秒〞〔23小时59分59秒〕显示且有校时功能的电子钟;2、用中小规模集成电路组成电子钟。
三、设计要求1.用555定时器设计一个秒钟脉冲发生器,输入1HZ的时钟;〔对已有1kHz 频率时钟脉冲进行分频〕;2.能显示时、分、秒,24小时制;3. 设计晶体震荡电路来输入时钟脉冲;4.用同步十进制集成计数器74LS160设计一个分秒钟计数器,即六十进制计数器;5.用同步十进制集成计数器74LS160设计一个24小时计数器,6. 译码显示电路显示时间。
四、参考资料1.杨志忠卫桦林数字电子技术根底高等教育出版社.2.缪新颖曹立杰丛吉远数字电子技术实验指导书大连海洋大学自编教材.二电路设计原理工作原理数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒〞计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。
电子技术课程设计-数字电子钟的组装与调试模板
数字电子钟的组装与调试一、课程设计的目的1. 熟悉中规模集成电路计数器的功能及应用;2. 熟悉中规模集成电路译码器的功能及应用;3. 熟悉LED数码管及其驱动电路的工作原理。
4. 初步学会综合安装调试的方法。
二、课程设计的要求1. 设计的数字钟能直接显示“时”,“分”,“秒”,并以24小时为一计时周期;2. 当电路发生走时误差时,要求电路具有校时功能。
三、实验仪器和器材1. 面包板250x300mm 1块2. 74LS 163 同步四位二进制计数器2片3. 74LS 160 同步十进制计数器1片4. 74LS 90 异步二-五-十进制计数器2+6片5. 74LS 00 四、2输入与非门1片6. 74LS 04 六反相器1片7. 74LS 112 双J-K触发器1片8. 74LS 48 BCD七段译码驱动器6片9. 数码管七段共阴极数码管6片10. CD 4060 14二进制串行计数/分频器1片11. 74LS 175 4D触发器1片12. 石英晶体32 768 Hz 1片13. 数字电路实验箱TPE-D 1台14. 电阻10K 4只15. 点动开关2只16. 可变电容3/40PF 1只17. 电阻22M 2只18. 电容22PF 1只四、工作原理数字钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成,这些都是数字电路中应用最广的基本电路。
数字钟的原理框图如图1所示。
石英晶体振荡器产生的时标信号送到分频器,分频电路将时标信号分成每秒一次的方波秒信号。
“秒”信号送入计数器进行计数,并把累计的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。
“秒”的显示由两级计数器和译码器组成的60进制计数电路实现;“分”的显示电路与“秒”相同,“时”的显示由两级计数器和译码器组成的24进制计数电路来实现。
所有计时结果由六位数码管显示。
以上组成部分现分别介绍如下:1. 石英晶体振荡器振荡器是电子钟的核心,用它产生标准频率信号,再由分频器分成“秒”时间脉冲。
电子技术数字时钟报告电路原理图
电子技术课程设计报告设计题目:数字电子时钟班级:学生姓名:学号:指导老师:完成时间:一.设计题目:数字电子时钟二.设计目的:1.熟悉集成电路的引脚安排和各芯片的逻辑功能及使用方法;2.了解数字电子钟的组成及工作原理 ;3.熟悉数字电子钟的设计与制作;三、设计任务及要求用常用的数字芯片设计一个数字电子钟,具体要求如下:1、以24小时为一个计时周期;2、具有“时”、“分”、“秒”数字显示;3、数码管显示电路;4、具有校时功能;5、整点前10秒,数字钟会自动报时,以示提醒;6、用PROTEUS画出电路原理图并仿真验证;四、设计步骤:电路图可分解为:1.脉冲产生电路;2.计时电路;3.显示电路;4校时电路;5整点报时电路;1.脉冲电路是由一个555定时器构成的一秒脉冲,即频率为1HZ;电路图如下:2.计时电路即是计数电路,通过计数器集成芯片如:74LS192 、74LS161、74LS163等完成对秒脉冲的计数,考虑到计数的进制,本设计采用的是74LS192;秒钟个位计到9进10时,秒钟个位回0,秒钟十位进1,秒钟计到59,进60时,秒钟回00,分钟进1;分钟个位计到9进10时,分钟个位回0,分钟十位进1,分钟计到59,进60时,分钟回00,时钟进1;时钟个位记到9进10时,时钟个位回0,时钟十位进1,当时钟计数到23进24时,时钟回00.电路图如下:3.显示电路是完成各个计数器的计数结果的显示,由显示译码器和数码管组成,译码器选用的是4511七段显示译码器,LED数码管选用的是共阴极七段数码管,数码管要加限流电阻,本设计采用的是400欧姆的电阻;电路图如下:4.校时电路通过RS触发器及与非门和与门对时和分进行校准,电路图如下:5.整点报时电路即在时间出现整点的前几秒,数值时钟会自动提醒,本设计采用连续蜂鸣声;根据要求,电路应在整点前10秒开始整点报时,也就是每个小时的59分50秒开始报时,元器件有两个三输入一输出的与门,一个两输入一输出的与门,发生器件选择蜂鸣器;具体电路图如下:六.设计用到的元器件有:与非门74LS00,与门74LS08,74LS11,7段共阴极数码管,计数器芯片74LS192,555定时器,4511译码器,电阻,电容,二极管在电路开始工作时,对计数电路进行清零时会使用到,单刀双掷开关;设计电路图如报告夹纸;七.仿真测试:1.电路计时仿真电路开始计数时:计数从1秒到10秒的进位,从59秒到一分钟的进位,从1分到10分的进位,从59分到一小时的进位,从1小时到10小时的进位,从23小时到24小时的进位,然后重新开始由此循环,便完成了24小时循环计时功能,仿真结果如下:1. 7.2.8.3. 9.4. 10.5. 11.6. 12.13.2.电路报时仿真由电路图可知,U18:A和U18:B的6个输入引脚都为高电平时,蜂鸣器才会通电并发声,当计数器计数到59分50秒是,要求开始报时,而59分59秒时,还在报时,也就是说只需要检测分钟数和秒计数的十位,5的BCD码是4和1,9的BCD码是8和1,一共需要6个测端口,也就是上述的6个输入端口,开始报时时,报时电路状态如图:3.校时电路仿真正常计时校时U15:D和u15:C是一个选通电路,12角接的是秒的进位信号,9角接的是秒的脉冲信号,当SW1接到下引脚时,U15:D接通,u15:C关闭,进位信号通过,计数器的分技术正常计时;当SW1接到上引脚时,U15:D关闭,u15:C接通,校时的秒脉冲通过,便实现了分钟校时,时钟的校时与分钟校时大致相同;八.心得体会以及故障解决设计过程中遇到了一个问题,就是在校时电路开始工作时,校时的选择电路会给分钟和时钟的个位一个进位信号,也就是仿真开始时电路的分钟和时钟个位会有一个1;为了解决这个问题,我采用的是在电路开始工作时,同时给分钟和时钟的个位一个高电平的清零信号来解决,由于时钟的个位和十位的清零端是连在一起的,再加上分钟的个位,在校时小时的时候且当小时跳完24小时时,会给分钟的个位一个清零信号,这时在电路中加一个单向导通的二极管变解决了,具体加在那儿,请参考电路图;在设计过称中,我们也许遇到的问题不止一个两个,而我们要做的是通过努力去解决它;首先我们要具备丰富的基础知识,这是要在学习和实际生活中积累而成的;其次,我们还有身边的朋友同学老师可以请教,俗话说:三人行,必有我师;最后,我们还有网络,当今是个信息时代,网络承载信息的传递,而且信息量非常大,所以我们也可以适当的利用网络资源;通过这次对数字钟的设计与制作,让我了解了设计电路的步骤,也让我了解了关于数字钟的原理与设计理念,要设计一个电路总要先用仿真,仿真成功之后才实际接线;但是仿真是在一个比较好的状态下工作,而电路在实际工作中需要考虑到一些驱动和限流电阻等等,因为,再实际接线中有着各种各样的条件制约和干扰;而且,在仿真中无法成功的电路接法,在实际中因为芯片本身的特性而能够成功;所以,在设计时应考虑两者的差异,从中找出最适合的设计方法;这次学习让我对各种电路都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解,才能在实际生活和工作中应用起来;。
课程设计报告:数字电子钟
课程设计报告:数字电子钟一、设计目的数字电子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.二、设计要求(1)设计指标①时间以24小时为一个周期;②显示时、分、秒;③具有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;④计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时;⑤为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。
(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)制作要求自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。
(4)编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
三、设计原理及框图1.数字电子钟的构成数字电子钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。
由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。
通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
(a)数字钟组成框图2.晶体振荡器电路晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。
不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。
一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类,一类是用TTL门电路构成;另一类是通过CMOS非门构成的电路,本次设计采用了后一种。
如图(b)所示,由CMOS非门U1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路,U2实现整形功能,将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。
数字电子钟课程设计报告
数字电子钟课程设计报告数字电子钟课程设计报告一、选题背景数字电子钟是一种普及程度很高的电子产品,其在日常生活中的重要性不言而喻。
在学习数字电路的过程中,数字电子钟是一个非常典型的应用案例,可以帮助学生更好地理解数字电路的原理和应用。
二、课程设计目标本课程设计的主要目标是:1. 学生能够掌握数字电子钟的基本原理和电路结构2. 学生能够自主设计并构建数字电子钟电路3. 学生能够理解数字电子钟在实际生活中的应用,并且能够从中感受到数字电路技术的魅力三、课程设计内容1. 理论学习本课程将首先讲解数字电子钟的基本原理和电路结构,包括时钟芯片的选用、时钟电路的设计、数字显示电路的设计等方面。
通过理论学习,学生可以对数字电子钟的工作原理和电路结构有一个全面的了解。
2. 实验设计接下来,本课程将进行实验设计,学生将分小组独立完成数字电子钟的设计和构建。
实验设计的过程中,学生需要针对不同的实验条件和实验要求,自行设计和调整电路结构,并通过实验验证电路的正确性和稳定性。
3. 总结与展示在实验完成后,学生将汇报课程设计成果,并且进行总结和反思。
学生需要重点总结电路设计过程中遇到的问题和解决方法,以及从实践中收获到的重要体验。
通过总结和反思,学生能够更加深入地理解电路设计和数字电路技术的重要性,并且在今后的学习和实践中能够更好地运用数字电路技术。
四、课程设计要点在本课程设计的过程中,需要重点关注以下要点:1. 实验设计过程中,要求学生充分考虑电路的实用性和稳定性,保证设计方案的可行性;2. 实验完成后,学生需将电路仿真结果量化分析和实验结果验收结合进行总结,分析总结即造福于以后自己的项目和竞赛等;3. 在课程过程中,老师需要及时对学生进行指导和鼓励,引导学生积极探索和创新,激发学生的学习兴趣和创造力;4. 课程设计要求学生具备一定的电子技术基础,具体的要求可以根据学生的实际情况制定。
五、课程实施方案课程设计分为三个阶段:理论学习阶段、实验设计阶段和总结与展示阶段。
数字电子钟课程设计
数字电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电子钟的基本原理,理解其电路构成及工作流程;2. 让学生了解数字电子钟各部分功能及相互关系,如时钟电路、计数器、显示电路等;3. 使学生了解数字电子钟的设计方法,掌握相关电子元器件的使用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并制作简单数字电子时钟的能力;2. 培养学生动手实践能力,学会使用相关工具和仪器进行电路搭建;3. 培养学生团队协作能力,学会与他人共同分析问题、解决问题。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和实验操作的规范性;3. 培养学生关注社会发展,认识到电子技术在实际应用中的重要性。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,以理论为基础,注重实践操作。
学生特点:本课程针对初中或高中年级学生,他们对电子技术有一定的基础知识,具备一定的动手能力,但需进一步引导和培养。
教学要求:结合学生特点,课程目标具体、明确,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,培养其创新能力和实际操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够独立设计并制作简单的数字电子钟,提高其综合素养。
二、教学内容1. 数字电子钟原理及电路构成- 时钟电路原理及振荡器设计- 计数器原理及其应用- 显示电路原理及驱动方式2. 数字电子钟设计方法- 电路设计基本流程与方法- 电子元器件的选择与应用- 电路仿真与调试技巧3. 实践操作环节- 数字电子钟电路搭建- 电路调试与故障排查- 数字电子钟功能拓展4. 教学内容安排与进度- 第一课时:数字电子钟原理及电路构成介绍- 第二课时:电路设计方法及元器件选择- 第三课时:实践操作环节,电路搭建与调试- 第四课时:总结与展示,拓展数字电子钟功能5. 教材章节及内容列举- 教材第四章:数字电路基础,涉及时钟电路、计数器、显示电路等基本原理- 教材第五章:电子电路设计,包含电路设计流程、元器件选择与应用、仿真与调试方法- 教材第六章:实践操作,涉及电路搭建、调试及故障排查教学内容科学系统,注重理论与实践相结合,确保学生在掌握基本原理的基础上,能够独立完成数字电子钟的设计与制作。
电工电子课程设计电子钟
电工电子课程设计电子钟一、课程目标知识目标:1. 理解电子钟的基本工作原理,掌握电子时钟电路的组成及功能;2. 学会阅读电子元件的数据手册,理解常用电子元件在电子时钟中的应用;3. 掌握数字电路的基础知识,了解各类数字电路在电子钟设计中的应用。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并搭建一个简单的电子时钟电路;2. 学会使用万用表、示波器等工具进行电子电路的调试与检测;3. 培养学生动手实践能力,提高团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电工电子技术的兴趣,激发学生探索科学技术的热情;2. 培养学生的创新意识,鼓励学生勇于尝试,克服困难,追求卓越;3. 增强学生的环保意识,让学生明白电子产品的合理使用与回收的重要性。
本课程针对电工电子专业的高年级学生,结合电子时钟的设计与制作,将理论知识与实际操作相结合,旨在提高学生的专业素养和实际操作能力。
课程目标具体、可衡量,便于学生和教师在教学过程中对照评估,确保课程的有效实施。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,为未来从事相关领域工作奠定基础。
二、教学内容1. 电子时钟原理:讲解电子时钟的基本工作原理,包括晶振、分频器、计数器、显示器等组成部分的功能及相互关系。
参考教材章节:第三章第二节“电子时钟的组成及其工作原理”。
2. 常用电子元件:学习常用电子元件如晶体振荡器、集成电路、二极管、三极管等的特性与应用。
参考教材章节:第二章“常用电子元件及其特性”。
3. 数字电路基础:回顾数字电路基础知识,重点讲解触发器、计数器等在电子时钟中的应用。
参考教材章节:第四章“数字电路及其应用”。
4. 电子时钟设计与制作:制定电子时钟设计方案,分组讨论并确定各组的设计方案,指导学生进行电路搭建、调试与检测。
参考教材章节:第五章“电子时钟的设计与制作”。
5. 实践操作:安排学生进行电子时钟的组装、调试与优化,培养学生的动手实践能力。
数字电子钟设计电子设计课程设计报告
数字电子钟设计电子设计课程设计报告电子技术课程设计报告——数字电子钟设计学院:课程:小组成员:姓名:学号:指导老师:日期:一、选择课题数字电子钟二、选题意义和技术指标及设计要求1、数字电子钟设计的意义:数字电子时钟早已成为人们生活中不可缺少的必需品,广泛用于个人家庭及车站、码头、剧院和办公室等公共场所,给人们的生活、工作、学习以及娱乐带来了极大的方便。
由于数字集成电路技术的发展使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点。
而且它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
数字电子时钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置,数字钟的精度、稳定度远远的超过老式的机械钟表,并且与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性,因此具有更广泛的应用。
2、数字电子钟的设计要求1)数字电子钟的最基本计时功能要保证正常计时;2)数字电子钟需要有校时部分以防止走时不准,能做到快速调整时间;3)数字电子钟需要有整点报时功能以提醒整点时间的到来;4)尽量设计电路时要做到简洁人性化,尽量避免复杂的操作。
3、数字电子钟设计的目的1)熟练掌握我们半年来所学习的数字电子技术基础知识;2)通过设计电路,提高对各种集成电路芯片的认识与理解程度;3)熟悉逻辑电路的特点;4)学会熟练使用电路仿真软件如Multisim的使用;5)提高查找电路故障的能力,培养科学严谨的学习习惯。
4、数字电子钟的技术指标1)设计信号发生器并产生1HZ频率的时钟脉冲信号;2)使用7段数码管实现精准的“时”、“分”、“秒”显示计时;3)以24小时为一个循环计数周期;4)具有手动校时功能,可以随时调整时间防止时间走时不准。
三、电路设计原理分析1、整体设计方案数字电子钟是一种时许组合逻辑电路。
原理图如下:该系统由信号发生器、计数器、译码器、显示数码管等几部分组成。
该系统的工作过程是:信号发生器产生稳定的脉冲信号,输出的信号频率为1HZ,作为数字电子钟的基准信号。
数电课程设计报告-数字电子钟东北大学
数电课程设计报告-数字电子钟东北大学第一篇:数电课程设计报告-数字电子钟东北大学课程设计报告设计题目:数字电子钟设计与实现班级:学号:姓名:指导教师:设计时间:摘要数字时钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品,广泛于个人家庭以及办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。
由于数字集成电路技术的发展采用了先进的三石英技术,使数字时钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
尽管目前市场上已有现成的数字时钟电路芯片出售,价格便宜、使用也方便,但鉴于数字时钟电路的基本组成包含了数字电路的组成部分,因此进行数定时钟的设计是必要的。
在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际,来增养我们的综合分析和设计电路的能力。
本次设计以数字时钟为主,实现对时、分、秒数字显示的计数器计时装置,周期为24小时,显示满为23时59分59秒并具4有校时功能的数电子时钟。
电路主要采用中规模的集成电路,本电路主要脉冲产生模块、校时模块、两个六十进制模块(分、秒)、一个二十四进制模块(时)和一个报时逻辑电路组成。
时、分、秒再通过BCD-7段译码显示屏显示出来。
关键词:计数器译码器校时目录概述2 课程设计任务及要求2.1 设计任务2.2 设计要求3 理论设计3.1方案论证3.2 系统设计3.2.1 结构框图及说明3.2.2 系统原理图及工作原理3.3 单元电路设计3.3.1秒脉冲电路设计3.3.2时、分、秒计数器电路3.3.3校时电路3.3.4译码显示电路3.3.5定时电路设计4.软件仿真4.1 仿真电路图4.2 仿真过程4.2 仿真结果5.结论6.使用仪器设备清单7.参考文献。
8.收获、体会和建议。
5 5 8 10 11 13 15 16181919202.课程设计及要求2.1设计任务数字电子时钟是一种用数字电路技术实现“时”、“分”、“秒”计时的装置。
数字电子钟课程设计实验报告
数字电子钟课程设计实验报告1. 引言本实验旨在设计一个数字电子钟,通过对电子元件的运用和数字电路的设计,实现显示当前时间和日期的功能。
在实验过程中,我们将学习数字电子钟的工作原理,熟悉数字电子元件的连接与使用,并运用已学知识进行设计和实现。
2. 设计思路为了设计一个完整的数字电子钟,我们需要考虑以下几个方面的内容:2.1 时钟模块时钟模块是数字电子钟的核心部分,用于记录和显示当前时间。
我们可以使用实时时钟(RTC)模块来实现这一功能。
RTC模块可以精确地计时,并提供与微处理器的接口。
2.2 显示模块数字电子钟的显示模块需要能够显示当前时间和日期。
常见的显示模块包括LED数码管和液晶显示屏。
我们可以根据实际需求选择合适的显示模块。
2.3 控制模块为了方便用户对数字电子钟进行设置和操作,我们需要设计一个控制模块。
用户可以通过控制模块来调整时间、日期等参数,并进行其他操作。
3. 设计步骤3.1 连接电子元件首先,我们需要连接时钟模块、显示模块和控制模块。
按照时钟模块和显示模块的规格说明,将它们与微处理器连接起来。
同时,根据控制模块的需求,连接控制模块与微处理器。
3.2 编写代码编写代码是实现数字电子钟功能的关键步骤。
在代码中,我们需要实现时钟模块的读取和计时功能,显示模块的显示功能,以及控制模块的参数调整和操作功能。
3.3 调试和测试完成代码编写后,我们需要对数字电子钟进行调试和测试。
首先,确保时钟模块的读取和计时功能正常。
然后,验证显示模块的显示功能是否正确。
最后,通过控制模块进行参数调整和操作,确保所有功能都能够正常运行。
4. 实验结果经过设计、编写代码、调试和测试,我们成功地实现了数字电子钟的功能。
我们的数字电子钟可以准确地显示当前时间和日期,并且具备参数调整和操作功能。
5. 总结与讨论本次实验通过设计数字电子钟,我们对数字电路的基本原理和设计方法有了更深入的理解。
通过实践,我们掌握了连接电子元件、编写代码、调试和测试的基本技能,并成功地实现了数字电子钟的功能。
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课程设计报告课程名称:电工电子技术课程设计学院:专业:班级:学号:姓名:成绩:2014年1月15日目录前言 (2)一、实训任务 (3)1、基本任务 (3)2、设备要求 (3)二、设计方案 (3)1、层次化设计 (3)2、系统示意图 (3)三、设计过程 (4)1、小时计时模块 (4)2、分钟计时模块 (7)3、秒计时模块 (8)4、校时校分模块 (9)4、整点报时模块 (10)5、闹钟控制模块 (11)6、控制模块 (12)7、跑表模块 (13)8.秒、分、小时计时单元功能电路模块 (14)9. 秒、分、小时计时、校正、整点报时、闹钟单元功能电路模块 (15)10. 秒、分、小时计时、校正、整点报时、闹钟、跑表单元功能电路模块 (15)四、联机操作 (16)1、分配引脚: (16)2、编译 (16)3、下载 (16)五. 收获和体会 (17)六. 参考文献 (17)1. EDA技术实用教程——Verilog HDL版(第四版)潘松、黄继业、潘明编著。
(17)2. FPGA设计基础——王传新主编 (17)前言数字电子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。
它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。
目前,数字钟的功能越来越强,并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。
本次的课程设计是基于Verilog HDL的多功能数字钟,完成时、分、秒的显示功能。
设计利用Verilog HDL语言自顶向下的设计理念,突出其作为硬件描述语言的良好的可读性、可移植性以及易于理解等优点。
通过Quartus II 5.0和ModelSim SE 6.1f软件完成仿真、综合。
程序下载到FPGA 芯片后,可用于实际的数字钟显示中。
本次课程设计要求设计一个数字钟,基本要求为数字钟的时间周期为24小时,数字钟显示时、分、秒,数字钟的时间基准一秒对应现实生活中的时钟的一秒。
供扩展的方面涉及到校时校分、闹钟、整点报时、跑表等。
因此,研究数字电子钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
一、实训任务1、基本任务⑴小时计数器为24进制;分和秒计数器为60进制计数器;⑵扩展功能:①校〝时〞和校〝分〞;②整点报时;③闹钟;④跑表。
2、设备要求使用硬件描述语言(Verilog HDL语言)方法在Quartus II软件系统平台上建立数字电子钟电路的各分模块文件并完成编译和仿真;在Quartus II软件系统平台上完成顶层文件的编译和下载,并通过开发板演示最终结果,观察现象。
二、设计方案1、层次化设计本次设计课题目标完成是基于Verilog HDL语言的多功能数字钟的设计,通过数码管实时显示时、分、秒并添加了校时,闹钟,整点报时和跑表的功能,通过按键,指示灯和蜂鸣器实现。
设计遵循Verilog HDL语言的设计理念,代码具有良好的可读性和易理解性。
系统主要分六个模块实现,分别是计数模块(时分秒)、校时模块、闹钟模块、整点报时模块、跑表模块、控制模块。
在顶层文件中采用了画原理图的方法,对各个模块进行调用,综合。
2、系统示意图输入变量:秒时钟CPS,校时、校分变量分别为SWH、SWM ;输出变量:小时计时H[7..4]、H[3..0]输出,其时钟为CPH ; 分钟计时M[7..4]、M[3..0]输出,其时钟为CPM ; 秒计时S[7..4]、S[3..0]输出,其时钟为CPS 。
报时bshi 和闹钟控制变量ling 等。
三、设计过程1、小时计时模块(1) 建立项目,打开Quartus II ,单击FILE ,New projectWizard 。
(2)建立工程文件,单击,选择Design Files/Verilog HDL FILe,打开编程界面。
使用Verilog HDL 语言编写小时计时的程序(如下图所示),完成后单击。
(3)编译,如图1所示操作。
编译无误后,可做功能仿真。
//小时个位到9时, //小时个位清零, //并且小时十位进1。
//否则小时个位一直加1。
//到23时,小时输出H 清零。
//如果RD 为低电平,小时输出H 清零。
图1(4)仿真,单击,选择vector waveform file。
打开波形编辑器,如图2,在波形编辑器窗口的name列空白处双击,打开图3。
单击node finder,打开图4。
在图4里设置Filter为pins:all,单击list,,添加端口到波形编辑器。
图2图3 图4连续点击两次OK,得图5图5分组,按Ctrl键选中需要分为一组的端口,在阴影处右击,选择Grouping/Group,分为一组,并在弹出的命名框中,命名为Hl,用同样的方法设置小时的高四位,并命名为Hh然后设定仿真结束的时间,单击Edict中的end time 进行设置。
点击OK并保存,注意波形名改为指定的文件名。
首先单击CPH即选定CPH,如图6:图6单击,打开图7,并设置参数,点击OK。
图7CPH的波形如下图8:图8然后设置RD,选择RD,单击,将RD一部分设为高电平,一部分设为低电平。
图9单击Simulator Settings,选择仿真类型为功能仿真,即设置Simulator mode为Functional,点击OK。
然后,生成功能仿真网表文件,选择Processing/Generate Functional Simulation Netlist最后,进行仿真,点击,生成仿真结果,如图10图10由仿真波形可知:①Hl作个位计数,Hh作十位计数;②当小时的高四位为0、1时,小时的低四位为9时,在下一个时钟的上升沿来之后,高四位加一;③当小时的高四位为2,同时低四位为3时,小时的高低四位都清零。
实现了从00到23的循环计数,其结论是符合时计时规律,逻辑电路设计正确。
④当RD为0时,计时停止,实现了复位的功能。
(5)经仿真确认无误后,将当前设计打包,按图11操作,打包后生成24进制计数器的符号,如图12。
图11CPH RDH[7..0]clock24hinst图122、分钟计时模块(1)〝分〞 计时功能电路Verilog 语言描述60进制计数器的设计方法类似24进制计数器,不同的地方在于,60进制的设计思想是当计数到59时,置数清零,产生进位输出;而24进制的高低4位的清零和进位需要考虑个位计数到9和整个计满到23。
设置波形激励,首先选定CPM ,单击,打开时钟设置工具,然后设置RD ,单击,将RD 一部分设为高电平,一部分设为低电平,如图13。
图13其他操纵与24进制计数器的类似。
(2)仿真波形如图14:图14由仿真波形可知:①Ml作个位计数,Mh作十位计数;②当分钟的高四位为0、1、2、3、4时,分钟的低四位为9时,在下一个时钟的上升沿来了之后,高四位加一;③当分钟的高四位为5,同时低四位为9时,分钟的高低四位都清零。
实现了从00到59的循环计时,其结论是符合分计时规律,逻辑电路设计正确。
(3)分计时模块打包:CPM RD M[7..0] CP60Mclock60minst图15 3、秒计时模块(1)〝秒〞计时功能电路Verilog语言描述(2)仿真波形如下:图16由仿真波形可知:①Sl作个位计数,Sh作十位计数;②当秒钟的高四位为0、1、2、3、4时,秒钟的低四位为9时,在下一个时钟的上升沿来了之后,高四位加一;③当秒钟的高四位为5,同时低四位为9时,秒钟的高低四位都清零。
实现了从00到59的循环计时,其结论是符合秒计时规律,逻辑电路设计正确。
(3)秒计时模块打包:CPS RD S[7..0] CP60Sclock60sinst图17 4、校时校分模块(1)校时校分功能电路Verilog语言描述(2)仿真波形如下:图17由仿真图分析可知:当SWM为0时,用秒时钟CPS对分钟CPM进行校对;当SWH为0时用秒时钟CPS对小时CPH 进行校对。
当SWM、SWH都不为0时,分钟,小时正常计数。
其结论是符合校时校分规律,逻辑电路设计正确。
(3)校时校分模块打包CPS CP60M CP60S SWM SWH CPM CPHjiaoshiinst图18 4、整点报时模块(1)整点报时功能电路Verilog语言描述(2)仿真波形如下:图19由仿真波形图看出,当为59分59秒时,(bshi被赋值为gy 的值)即以高音报时。
验证了本模块的逻辑功能正确。
(3)整点报时模块打包M[7..0] S[7..0] gy bshibaoshiinst图20 5、闹钟控制模块(1)闹钟功能电路Verilog语言描述(2)仿真波形如下:图21由仿真波形图看出在设定好的时间位置,ling被设为高电平,即此时灯亮,验证了本模块逻辑功能的正确性。
(3)闹钟模块打包图22 图23(可通过参数模块对闹钟进行设定)6、控制模块(1)控制模块电路Verilog语言描述(2)仿真波形如下:图24由仿真波形图看出当mode为1时,CLK1无输入信号,即跑表不运行,时钟的计时模块有输入信号cps;当蓦地为0时,CLK1有输入信号,即跑表运行,但计时模块并不停止,只是不显示,所以cps仍同clk一样,实现了跑表与数字钟的控制功能,验证了本模块逻辑功能的正确性。
(4)控制模块打包mode clk RST psop cps CLK1CLR PAUSEcontrolinst图257、跑表模块(1)跑表模块电路Verilog 语言描述(2) 跑表模块的仿真模型由仿真图形验证了跑表的功能,逢百进位。
(3)跑表模块打包(如图26)CLK CLR PAUSEMSH[3..0]MSL[3..0]SH[3..0]SL[3..0]MH[3..0]ML[3..0]paobiaoinst图268.秒、分、小时计时单元功能电路模块(1)接线图(如图27)图27(2)仿真波形图(如图28)图289. 秒、分、小时计时、校正、整点报时、闹钟单元功能电路模块(1)接线图(如图29):图29(2)仿真波形(如图30):图3010. 秒、分、小时计时、校正、整点报时、闹钟、跑表单元功能电路模块(1)接线图:(如图31)(该模块并没有完全实现,正在进一步学习中)图31四、联机操作1、分配引脚:2、编译单击,编译。
编译无误后,便可下载。
3、下载将开发板与PC机接好,装好驱动,打开电源,单击,打开下载窗口。
点击,选择,然后单击,开始下载,当下载进度到100%,下载成功,就可以根据设计情况,在开发板上验证功能。
五. 收获和体会这次实训过程虽然短暂,但却学到了很多东西。
刚开始觉着这次实训可能就是编一些简单的程序,仿真验证就行了,但是随着实训的深入,我发现这不仅仅是编程序那么简单,它还考验了我们的耐心,细心和逻辑能力。