數字電路課程設計報告

數字電路課程設計報告

　　導語(yǔ)：真正的知識來(lái)自?xún)刃�，而不是得自別人的傳授。同時(shí)，唯有出自?xún)刃牡闹�識，才能使人擁有真正的智慧。以下小編為大家介紹數字電路課程設計報告文章，歡迎大家閱讀參考!

　　數字電路課程設計報告

　　設計題目： 數字電子鐘邏輯電路 專(zhuān)業(yè)班級： 自動(dòng)化112班 學(xué)生姓名： xx 學(xué) 號：xx指導教師： xx 設計時(shí)間： xx

　　教師評語(yǔ)： 成績(jì) 評閱教師 日期

　　一、摘要

　　所謂數字鐘，是指利用電子電路構成的計時(shí)器。相對機械鐘而言，數字鐘能實(shí)現準確計時(shí)，并顯示時(shí)、分、秒，而且可以方便準確的對時(shí)間進(jìn)行調節。在此基礎上，還可以實(shí)現整點(diǎn)報時(shí)的功能。因此，數字鐘的應用十分廣泛。我們要通過(guò)這次的課程設計掌握數字鐘的原理，學(xué)會(huì )設計簡(jiǎn)單的數字鐘。

　　二、設計任務(wù)

　　用中小規模集成電路設計一臺能顯示時(shí)、分、秒24時(shí)制地的數字電子鐘，具體要求如下：

　　時(shí)為00-23二十四進(jìn)制計數器； 秒、分為00-59六十進(jìn)制計數器；

　　整點(diǎn)報時(shí)，整點(diǎn)報時(shí)電路要求在每個(gè)整點(diǎn)前鳴叫五次低音（100Hz），整點(diǎn)時(shí)再鳴叫一次高音（500Hz）。

　　三、工作原理

　　數字電子鐘所采用的是十六進(jìn)制計數器74LS161和十進(jìn)制計數器74SL160，根據時(shí)分秒各個(gè)部分的的不同功能，設計成不同進(jìn)制。秒的個(gè)位，需要10進(jìn)制計數器，十位需6進(jìn)制計數器（計數到59時(shí)清零并進(jìn)位）。秒部分設計與分鐘的設計完全相同；時(shí)部分的設計為當時(shí)鐘計數到24時(shí)，使計數器的小時(shí)部分清零，從而實(shí)現整體循環(huán)計時(shí)的功能。

　　四、可選器材：

　　(1)數字電子技術(shù)實(shí)驗系統箱， (2)直流穩壓電源，

　　(3)集成芯片：74LS161 2個(gè)、74LS160 4個(gè)、 74LS00 2個(gè)、 74LS20 1個(gè)。 (4)喇叭，1/4W、8Ω。

　　五、參考電路見(jiàn)附錄一、附錄二

　　六、方案的設計

　　計數部分：利用74LS161芯片，74LS160芯片和74LS00芯片組成的計數器，它們采用異步連接，利用外接標準1Hz脈沖信號進(jìn)行計數。

　　1. 顯示部分： 將兩片74LS161芯片和四片74LS60的Q0Q1Q2Q3腳分別接到實(shí)驗箱上的數碼顯示管上，根據脈沖的個(gè)數顯示時(shí)間。 (一)設計步驟及方法

　　所有74LS161芯片和74LS160的16腳接5V電源(置為1)，3腳、4腳、5腳、6腳和8腳接地（置為0）。74LS00芯片的14腳接5V電源（置為1），7接地。 1. 秒設計

　　秒部分具體設計如圖示：

　　秒部分設計圖

　　秒的個(gè)位部分為逢十進(jìn)一，十位部分為逢六進(jìn)一，從而共同完成60進(jìn)制計數器。當計數到59時(shí)清零并重新開(kāi)始計數。秒的個(gè)位部分的設計：利用十進(jìn)制計數器74LS160和與非門(mén)74LS00在面包板上設計10進(jìn)制計數器顯示秒的個(gè)位 。計數器的1腳接高電平，7腳及10腳接1。因為7腳和10腳同時(shí)為1時(shí)計數器處于計數工作狀態(tài).秒的個(gè)位和十位的2腳相接從而實(shí)現同步工作，15腳（串行進(jìn)位輸出端）接十位的7腳和10腳。個(gè)位計數器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時(shí)產(chǎn)生進(jìn)位，并十位部計數器的2腳脈沖輸入端CP，從而實(shí)現10進(jìn)制計數和進(jìn)位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設計6進(jìn)制計數器顯示秒的十位 ：7腳和10腳接各位計數器的15腳（串行進(jìn)位輸出端），當個(gè)位計數器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時(shí)產(chǎn)生進(jìn)位，并十位部分開(kāi)始計數，通過(guò)74LS00對Q2Q1與非接入74LS161的1腳清零端和分個(gè)位計數器的2腳脈沖輸入端CP，從而實(shí)現6進(jìn)制計數器和進(jìn)位功能。 2. 分鐘的設計

　　分鐘部分具體設計如圖示：

　　分部分設計圖

　　分鐘個(gè)位部分逢十進(jìn)一，十位部分逢六進(jìn)一，從而共同完成60進(jìn)制計數器。當計數到59時(shí)重新開(kāi)始計數。利用74LS160和74LS00設計10進(jìn)制計數器顯示分的個(gè)位 ：1腳，7腳和10接高電平，15腳（串行進(jìn)位輸出端）接十位計數

　　器的7腳和10腳。當個(gè)位計數器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時(shí)產(chǎn)生進(jìn)位，十位計數器和各位計數器的2腳相接從而實(shí)現同步工作。并將計數器的2腳脈沖輸入端，從而實(shí)現10進(jìn)制計數器和進(jìn)位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設計6進(jìn)制計數器顯示分的十位 ：當由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（0101）2時(shí)，通過(guò)74LS00對Q2Q1與非接入74LS161的1腳清零端和小時(shí)的個(gè)位計數器的2腳脈沖輸入端，從而實(shí)現6進(jìn)制計數器和進(jìn)位功能。 3. 小時(shí)的設計

　　小時(shí)部分具體設計如圖示：

　　小時(shí)部分設計圖

　　利用74LS160和74LS00設計10進(jìn)制計數器顯示小時(shí)的個(gè)位 ：7腳和10腳接高電平。15腳（串行進(jìn)位輸出端）接入十位計數器的7腳和10腳，個(gè)位計數器和十位計數器的2腳相接從而實(shí)現同步工作方式。小時(shí)十位計數器的2腳脈沖輸入端，從而實(shí)現10進(jìn)制計數器和進(jìn)位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設計計數器顯示分鐘的十位 ：當十位計數器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（0010）2并且個(gè)位計數器Q3Q2Q1Q0由（0000）2增加到（0100）2時(shí)，通過(guò)74LS00對十位計數器的Q1和個(gè)位計數器Q2與非，分別接入十位和個(gè)位的74LS161的1腳清零端，從而共同完成24進(jìn)制計數器并清零。

　　七、電路總體說(shuō)明；通過(guò)外接時(shí)鐘脈沖CP的作用下,秒的個(gè)位加法計數器；八、實(shí)驗問(wèn)題小結；1.實(shí)驗室缺少74LS248.74LS48芯片解；2.進(jìn)行試驗時(shí)秒個(gè)位計數器完成一次循環(huán)之后沒(méi)有進(jìn)；解決問(wèn)題：秒的個(gè)位和十位的2腳沒(méi)有相接從而不能實(shí)；九、實(shí)驗總結；課程設計是我們運用所學(xué)知識，動(dòng)手實(shí)踐的一個(gè)好機會(huì )；我們通過(guò)親自動(dòng)手連線(xiàn)、試驗，遇到問(wèn)題、解決問(wèn)題，；十.參考文

　　七、電路總體說(shuō)明

　　通過(guò)外接時(shí)鐘脈沖CP的作用下,秒的個(gè)位加法計數器開(kāi)始記數，通過(guò)譯碼器和數碼顯示管顯示數字即計數器。當經(jīng)過(guò)10個(gè)脈沖信號后，秒個(gè)位計數器完成一次循環(huán)，秒十位計數器的CP與秒個(gè)位計數器的CP同步,秒個(gè)位計數器的Qcc使得秒十位的P和T端同時(shí)為1（Qcc為進(jìn)位端，當個(gè)位為9時(shí)進(jìn)位并Qcc=1）,從而秒十位開(kāi)始計數，秒十位計數器工作1次，通過(guò)譯碼器和數碼顯示管，秒十位數字加1。當經(jīng)過(guò)60個(gè)脈沖信號，秒部分完成一個(gè)周期，分鐘個(gè)位計數器的CP通過(guò)秒十位計數器的Q2Q1與非得到脈沖，分鐘個(gè)位計數器工作一次，通過(guò)譯碼器和數碼顯示管，分鐘的個(gè)位數字加1。分部分的工作方式與秒部分完全相同。當經(jīng)過(guò)3600個(gè)脈沖信號，分鐘部分完成一個(gè)周期，小時(shí)個(gè)位計數器的CP通過(guò)分十位計數器的Q2Q1與非得到脈沖，小時(shí)個(gè)位計數器工作一次，通過(guò)譯碼器和數碼顯示管，小時(shí)的個(gè)位數字加1。當小時(shí)個(gè)位部分完成一個(gè)周期，小時(shí)十位計數器的'CP與小時(shí)個(gè)位計數器的CP同步, 小時(shí)個(gè)位計數器的Qcc使得小時(shí)十位的P和T端同時(shí)為1,從而小時(shí)十位開(kāi)始計數，小時(shí)十位計數器工作1次，通過(guò)譯碼器和數碼顯示管，小時(shí)的十位數字加1。當小時(shí)十位部分計數到2同時(shí)小時(shí)的個(gè)位部分計數到4，小時(shí)個(gè)位計數器的清零端和十位計數器的清零端通過(guò)小時(shí)個(gè)位計數器的Q2和小時(shí)十位計數器的Q1與非得到信號，小時(shí)部分清零，從而完成了1次24小時(shí)計時(shí)。

　　八、實(shí)驗問(wèn)題小結

　　1.實(shí)驗室缺少74LS248.74LS48芯片 解決問(wèn)題：用CD4511芯片代替

　　2. 進(jìn)行試驗時(shí)秒個(gè)位計數器完成一次循環(huán)之后沒(méi)有進(jìn)位

　　解決問(wèn)題：秒的個(gè)位和十位的2腳沒(méi)有相接從而不能實(shí)現同步工作

　　九、實(shí)驗總結

　　課程設計是我們運用所學(xué)知識，動(dòng)手實(shí)踐的一個(gè)好機會(huì )。它既可以幫助我們加深對所學(xué)知識的理解，又能提高我們運用知識，聯(lián)系實(shí)際，動(dòng)手實(shí)踐的能力。而且在設計過(guò)程中可能用到我們沒(méi)學(xué)過(guò)的知識，需要我們去查閱資料獲取相關(guān)信息，這又提高了我們查找信息和學(xué)習新知識的能力。在實(shí)驗過(guò)程中，又會(huì )遇到許多意想不到的問(wèn)題，需要我們去分析原因和如何去解決這些問(wèn)題。

　　我們通過(guò)親自動(dòng)手連線(xiàn)、試驗，遇到問(wèn)題、解決問(wèn)題，鞏固了書(shū)本的知識，同時(shí)也學(xué)到了新的學(xué)問(wèn)，明白了實(shí)踐的可貴性�？傊�，課程設計對我們提高自身能力是很有幫助的。

　　十.參考文獻：

　　《通用GENERAL集成電路速查手冊》

　　《數字電子技術(shù)》

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