电子技术实验报告

电子技术实验报告——综合计时系统的设计一、实验目的数字逻辑电路专题实验是对“数字逻辑”课程内容的全面、系统的总结、巩固和提高的一项课程实践活动。根据数字逻辑的特点，选择相应的题目，在老师的指导下，由学生独立完成。目的是通过实验使学生掌握数字逻辑电路设计的基本方法和技巧，正确运用Quartus?软件及实验室多功能学习机硬件平台，完成所选题目的设计任务，并掌握数字逻辑电路测试的基本方法，训练学生的动手能力和思维方法。通过实验，一方面提高运用数字逻辑电路解决实际问题的能力，另一方面使学生更深入的理解所学知识，为以后的计算机硬件课程的学习奠定良好的基础。二、项目设计概要1.设计实验实现的目标设计实现一个数字式电子表(内含数字电子钟、数字秒表)。其中电子钟采用24小时计时，数字秒表计时范围0min0s,59min59s，电子钟与秒表的显示均由LED七段数码管显示2.整体设计概述整个电子表分为四个主功能模块:秒针计数电路、分针计数电路、时针计数电路和整点报时电路。确定好每一模块的计数方式及其进位后，再将4个模块级联起来，设置好清零条件即可。三、系统设计方案1.功能模块说明:分为秒针计数电路、分针计数电路电路、时针计数电路电路和整点报时电路四个模块(1)秒针分针计数电路:秒针计数电路和分针计数电路相同，由两片74163组成，限制其为模60计数器，即从0数到59后清零并向分针计数器传递一次信号。电路图如下:封装完成的模60计数器:(2)时针计数电路:时针计数电路由两片74163组成，限制其为模12计数器，即从0数到11后清零，此时秒针计数器、分针计数器及时针计数器都清零。时针计数电路图如下:封装完成的模12计数器:(3)整点报时电路图如下:封装完成的报时器:2.电路总设计图:四、测试结果及分析模拟仿真测试方案:将3个计数模块分别进行波形仿真测试。通过仿真可以发现各计数器计数工作正常，都按照10进1的原则进行计数，且秒针和分针计数到59及时针计数到23时进行了清零，因此我们认为计数器的工作是正确的。将三个模块级联起来后，再一次进行仿真，发现秒针和分针计数到59时均会向上一级进一位，而整个电路计数到23时59分59秒时全部清零，即整个电路工作是正确的。综合以上分析，我们认为所有模块工作正常，符合预期设计目标。五、项目总结整个模块的设计实现难度不大，但项目的设计过程不是太顺利，单个模块进行仿真测试的时候都工作正常，将其级联在一起时进行仿真却出现时针计数不正确的问题。通过多次修改和调试，我们添加了一个逻辑门使其在整合情况下也可以正常工作，解决了问题。不足之处是我们的模拟电子时钟只具有计时的功能，并不具备清零、设置时间等功能。六、结束语数字逻辑专题实验使我们得以在学完理论知识后可以进行相应的实践能力训练，把所学知识应用到自己的设计题目过程中去。这对我们进一步理解所学理论知识、深化对数字逻辑电路的认识有着不可替代的重要作用。计算机本身就属于工科专业，要求学生具备较高的动手实践操作能力，不能仅仅局限于课本知识的学习。我们学习了数字逻辑电路的相关知识，就要将其运用在实际操作实践中，只有在实践中才能知道自己的不足和学习的盲区。专题实验不仅使我对所学知识有了更加深入的理解，也让我了解了数字逻辑电路的基本设计过程和调试方法，并能够利用Quartus?软件及实验室提供的多功能学习机硬件平台完成一些比较简单的数字逻辑电路题目的设计任务。小组合作的形式更加培养了我的团队合作精神，老师在我们遇到困难时的提醒帮助也对我大有裨益。