信工综合实习.doc

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1、数字钟的设计(8)1、实验目的1.掌握常见进制计数器的设计2.掌握秒脉冲信号的产生方法3.复习并掌握译码显示的原理4.熟悉整个数字钟的工作原理2、实验原理（里边参考的芯片可以不选用）本设计要求实现的数字钟的功能是：①准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间；②小时计时的要求为“12翻1”，即小时是12进制，分与秒的计时要求为60进制最简单的数字钟一般由晶振、分频器、计数器、译码器和显示器等组成。原理框图如下：图1数字钟的原理框图该电路的工作原理为：由晶振产生稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准，再经分频器

2、输出标准秒脉冲（1Hz的脉冲信号）。秒计数器计满60后向分计数器进位，分计数器计满60后向小时计数器进位，小时计数器按照“12翻1”的规律计数，到12小时计数器计满后，系统自动复位重新开始计数。计数器的输出经译码电路后送到显示器显示。1.晶体振荡器晶体振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度和频率的精确度决定了数字钟计时的准确度，通常采用石英晶体构成振荡器电路。一般说来，振荡器的频率越高，计时的精度也就越高。2.分频器因为石英晶体的频率很高，要得到秒脉冲信号需要用到分频电路。由晶振得到的频率经过分频器分频后，得到

3、1Hz秒脉冲信号。3.秒计时电路由分频器来的秒脉冲信号，首先送到“秒”计数器进行累加计数，秒计数器应完成一分钟之内秒数目的累加，并达到60秒时产生一个进位信号，所以，可以选用一片74LS90和一片74LS92组成六十进制计数器，采用反馈归零的方法来实现六十进制计数。其中“秒”十位是六进制，“秒”个位是十进制。1.分计时电路“分”计数器电路也是六十进制，可采用与“秒”计数器完全相同的结构。2.小时计时电路“12翻1”小时计数器是按照“01——02——03——…——11——12——01——02——……”规律计数的

4、，这与日常生活中的计时规律相同。在此设计中，小时的个位计数器可以由4位二进制同步可逆计数器74LS191构成，十位计数器由D触发器74LS74构成，将它们级连组成“12翻1”小时计数器。此方式连接计数器的状态要发生两次跳跃：一是计数器计到9，下一脉冲作用时，个位为0，十位为1；二是计数器计到12后的跳跃，十位为0，个位为1.3.译码显示电路译码电路的功能是将“秒”、“分”、“时”计数器中每个计数器的输出状态（8421码），翻转成七段数码管能显示十进制数所要求的电信号，然后再经数码管把相应的数字显示出来。译码器

5、采用74LS248译码/驱动器。显示器可以采用共阴极数码管。1、实验内容1、设计实验所需的时钟电路，自己连线并调试2、设计实验所需的分频电路，自己连线并调试，用示波器观察结果3、设计实验所需的计数电路部分，自己连线并调试4、根据数字钟电路系统的组成框图，按照信号的流向分级安装，逐级级联，调试整个电路，测试数字钟系统的逻辑功能并记录实验结果2、实验预习要求1、复习计数器、译码器及七段数码管的原理及使用2、仔细阅读实验指导书，弄清楚每一部分的实验原理3、绘出实验各组成部分的详细电路图4、准备好实验用的表格等3、实

6、验报告要求1、绘出整个实验的线路图。2、分析，总结实验结果。3、思考：若将小时电路改为“24翻1”，则应作什么修改？4、显示中如果出现字符变化很快，模糊不清，试思考如何消除这种现象。4路智力竞赛抢答器设计（8）1、实验目的1、掌握优先编码器的工作原理2、掌握译码显示的原理3、熟悉4路抢答器的工作原理4、了解简单数字系统实验的调试及故障排除的方法2、设计要求本实验要实现的4路智力竞赛抢答器的功能是：1供4人参加比赛，从1开始给他们编号，各用一个抢答按钮，第一个按下抢答器的参赛者数码管显示对应的数字并报警。2给主

7、持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答的开始。3抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按下抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示该选手的编号，同时扬声器给出声响提示。此外，还要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。3、实验内容1、根据实验原理，给出4路智力抢答器的组成框图2、设计抢答电路、控制电路、报警电路等，构成完整的抢答器电路，画出详细的电路原理图。3、调试搭建好的电路，直至正常工作。4、实验预习要求1、给出4路智力抢答器的组成框图

8、2、复习优先编码器，锁存器和七段译码器的原理3、绘出各部分的详细电路图和实验的总电路图5、实验报告要求1、绘出详细的实验线路图、分析、总结实验结果2、总结数字系统的设计、调试方法3、分析实验中出现的故障及解决办法4、思考：若要在电路中加一个计时功能，要求计时电路显示时间精确到秒，最多限制为2分钟，一旦超出计时则取消抢答权，电路该如何改进？6、附录（供参考）一般说来，多路智力竞赛抢答器的组成框图为：图