数字逻辑实验报告2(电子钟20190418物联网本)-模板.doc

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1、数字逻辑实验报告（2）数字逻辑实验2多功能电子钟系统设计成绩评语：（包含：预习报告内容、实验过程、实验结果及分析）教师签名姓名：学号：班级：物联网1701指导教师：徐有青计算机科学与技术学院20年月日数字逻辑实验报告多功能电子钟系统设计实验报告多功能电子钟系统设计1、实验名称多功能电子钟系统设计。2、实验目的要求同学采用传统电路的设计方法，对一个“设计场景”进行逻辑电路的设计，并利用工具软件，例如，“logisim”软件的虚拟仿真来验证电子钟电路系统的设计是否达到要求。通过以上实验的设计、仿真、验证3个训练过程使同学们掌握小型电路系统的设计、仿真、调试方法以及

2、电路模块封装的方法。3、实验所用设备Logisim2.7.1软件一套。4、实验内容设计场景：多功能数字钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置，当前从小到人们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无处不在。多功能数字钟的基本功能如下：（1）显示时、分、秒；（2）可以采用24小时制或12小时制（上午和下午）；（3）整点报时，整点前10秒开始，整点时结束；（4）单独对“时、分”计时校准，对分钟值校准时最大分钟值不向小时值进位；（5）闹钟10秒提醒。使用logisim软件对你设计电子钟电路进行虚拟仿真验证，具体要求如下。（采用logisi

3、m软件提供的“时钟频率”为8hz的信号源）（1）具有校准计数值功能的六十进制计数器电路采用“四位二进制可逆计数器”这个“私有”元件和相应元器件，设计一个具有对计数值进行校准的六十进制计数器，并封装，该计数器逻辑符号参见图2-1所示。Q1DQ1CQ1BQ1AQ0DQ0CQ0BQ0AQccCPUAdj校准功能的六十进制计数器CPDClr图2-1校准计数值的60进制计数器六十进制计数器的输入输出引脚定义如下：（a）一个清零端Clr；（b）一个累加计数脉冲输入端CPU；（c）一个累减计数脉冲输入端CPD；（d）八个计数器状态输出值Q1DQ1CQ1BQ1AQ0DQ0CQ

4、0BQ0A，采用8421码分别表示计数器状态的十位和个位；（e）一个计数值校准输入控制信号Adj，当Adj为“1”时通过CPU对计数值进行加计数或校准，Adj为“0”时通过CPD对计数值进行减计数校准（由于受“四位二进制可逆计数器”约束），CPD可以对计数值的十位或个位进行递减校准（递减的时候不需要循环，回到0即可）；（f）每当计数累计满60产生一个进位输出信号Qcc。计数器的状态请采用“十六进制的数字显示器”显示。（2）具有校准计数值的十二进制计数器或二十四进制的计数器电路采用“四位二进制可逆计数器”这个“私有”元件和相应元器件，设计一个具有对计数值进行校准

5、的十二进制计数器或二十四进制的计数器，并封装，该计数器逻辑符号参见图2-2所示。Q1DQ1CQ1BQ1AQ0DQ0CQ0BQ0AQccCPUAdj校准功能的十二进制计数器或二十四进制计数器MsetCPDClr图2-2调整计数值的十二进制或二十四进制计数器十二进制计数器或二十四进制计数器输入输出引脚定义如下：（a）一个清零端Clr；（b）一个累加计数脉冲输入端CPU；（c）一个累减计数脉冲输入端CPD；（d）八个计数器状态输出值Q1DQ1CQ1BQ1AQ0DQ0CQ0BQ0A，采用8421码分别表示计数器状态的十位和个位；（e）一个计数值校准输入控制信号Adj，

6、当Adj为“1”时通过CPU对计数值进行加计数或校准，Adj为“0”时通过CPD对计数值进行减计数校准（由于受“四位二进制可逆计数器”约束），CPD可以对计数值的十位或个位进行递减校准（递减的时候不需要循环，回到0即可）；（f）Mset为计时模式控制输入信号，当Mset为“1”时计数器为二十四进制计数器且每当计数累计满24产生一个进位信号Qcc，当Mset为“0”时计数器为十二进制计数器；每当计数累计满12产生一个进位输出信号Qcc。计数器的状态请采用“十六进制的数字显示器”显示。（3）显示“上午”、“下午”的电路设计一个采用logisim软件提供的“Led点

7、阵”显示器和相应元器件以“上”和“下”的形式表示电子钟的“上午”和“下午”的电路，并封装，参考图2-3、2-4所示。图2-3led点阵显示器QDQCQBQA显示“上午”、“下午”电路MsetAM/PM图2-4led点阵封装图显示“上午”、“下午”电路的输入输出引脚定义如下：（a）Mset为控制显示上、下午的“Enable”输入信号，Mset为“1”不显示，Mset为“0”显示“上”或“下”；（b）QDQCQBQA为4个五位（4列⨯5行）的数据输出信号，提供“Led点阵”显示器显示“上”、“下”的数据；（c）AM/PM为显示“上”、“下”的控制信号，当AM/PM

8、=1，显示“上”，当AM/PM=0，显