【精品】数字电子技术基础课程设计.doc

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1、数字电子技术基础课程设计数字时饼学院:计算机与信息工程学院班级:学号:一、设计耍求:1、具有显示小时和分钟的时钟功能。2、具有自动打铃功能：可在8：30、9：15、9：25、10：10、10：30、11：15、11：25、12：10时响铃一分钟。3、具有手动设置定时的功能。4、结构简单。二、设计方案：说明：1、信号源用555定时器构成多谐振荡器，产生频率1Hz的秒脉冲。2、数字钟的秒位和分位釆用六十进制计数，由两片十进制计数器74LS160和相关门电路改进而成。小时位采用24进制,也由两片十进制计数器74LS160和相关门电路改进而成。改进时，采用整体

2、置数方式。计数器输出端用显示译码器显示数字。3、寄存器部分由32个移位寄存器74LS194排成2x16阵列，将每个寄存器按时分由高到低存入8个报时时刻的每一位，共16位。三、单元设计：1、信号源(秒脉冲)：秒脉冲由555定时器构成的多谐振荡器产生。多谐振荡器频率：f(R]+2R2)Cln2取R1二R2二1.43Q,C=330mF,f=lHz在555定时器输出端加施密特触发器口J对方波整形。VCCVCCvccU1U2ARST・・・OUTDISTHRTRICONR1143L—l^-l—::4093BD5V；GNDLM555CMG1二二330mF2、时钟电路

3、:①分位和秒位的六十进制设计、小时位二十四进制设计:⑴对于秒位：个位74160：Ai=B]=C】=%=0EPX=ET!=1Rdi=1LfD2=(QaiQdi)(Qa20.C2)十位74160：A2=B2=C2=D2=0EP2=E%=C]Rd2LD?=(.QaiQdi)CQa2Qca)⑵对于分位:个位74160：EP§=ER=(QaiQdi)(Qa?Qc2)LDg=(Qa1Qd1)(Qa2Qc2)+(Qa3Qd3)CQa4Qq4)十位74160：LDj=(QaiQdi)(Qa2Qc2)+(Qa3Qd3)(Qa4Qc4)⑶对于小时位:个位74160：A5=

4、B5=C5=D5=0EFjt=ETj=(QaiQdi)(Qa2Qc2)(Qa3Qd3)CQa4Qc4)^D5=1LD§=(Qa1Qdi)(Qa2Qc2)+(Qa3Qi>3)(Qa4Qc4)+Q辭Qb^Qbg十位74160：LDa=CQa1Qd1)(Qa2Qc2)+(Qa3Q.D3XQa4Qc+)+Q朋Qb^Qb注：六片74160的CP信号全部接秒脉冲。②校吋部分：将小时位和分位的使能端分别接一个单刀双掷开关，一端接前一级输出信号，一端接高电位。若想让小吋位和分位快进，只需拨动开关，起到快进效果；将小时位和分位的强迫置位端分别接一个单刀双掷开关，一端接正

5、常的置零信号，一端接地。若想让小时位和分位归零，只需拨动开关，起到归零效果。两部分组成校时功能。如图：OCO.MCX0C0.MC1DCO.KXOCO.N&XVUU11•4oeo_xxoeo^xxU€u«ftel；nhiMrw■s猫hMliMi2NR?v：:U7A四、组装、调试记录:1、设计信号源时，产生的波形并不是标准方波，存在失真。通过在555定时器输出端加施密特触发器得到标准1Hz方波。2、在计数器连线时，不可将多余端悬空，应接高电位。3、在设计分位向小时位进位时，必须保证分位和秒位同时出现59状态时，才进位。否则时钟会在59分0秒的时候就向小时进

6、位。4、在设计电子时，需保证小时位出现23状态，同吋分位和秒位都出现59状态时，才归零。否则时钟会在23时整时归零。5、对74160来说，D端为最高位，A端为最低位。6、第一次打开仿真开关时，所有高低电位开关会置低电位。解决方法：再拨一次。7、级联比较器吋，第一个比较器的AGTB和ALTB接地，ALEB接高电位。否则比较器不工作。8、仿真时电路不止常工作，则用万用表和示波器查看电路。9、将电路屮的部分独立保存起来，这样在整体电路出错时，不至于整体删掉。10、精诚所至，金石为开。遇到问题时只要努力钻研，一定可以找出答案。五、总逻辑图:六、元器件清单：55

7、5定时器：1片施密特触发器：1片可预置十进制计数器74LS160：6片4位通用移位寄存器74LS194：32片4位数值比较器CC14585：4片四2输入与H74LS08：2片四2输入与非门74LS00：1片四2输入或H74LS32：1片六非门74LS04：1片8位牙乓开关：16片单刀双掷开关：4个七、电路改进：1、用数据选择器代替寄存器。用16个数据选择器代替32个寄存器。将8个吋刻的每一位分别预置到一个DO到D7中，用计数器同步控制数据选择器的ABC输入端,使16个计数器同时输出DO到D7O再将16个数据选择器的输出端接比较器，则每次会有16位数值（

8、一个时刻）输入到比较器屮。IRIIIVfCV£C—5V豈吕"£9兴：uy5:»4:4&9zc: