河北科技大学数字电子课程设计详解

电子技术数字电路部分课程设计数字电子钟题目：数字电子钟设计要求：1、设计一个具有“时”、“分”、“秒”的十进制数字显示（“时”从00~23）的电子钟。2、具有校时功能。3、用中、小规模元件实现所选定的电路。4、画逻辑电路图并写出设计总结报告。５、要求画出的逻辑电路图和写出的设计总结报告字、图清楚整洁。数字电路设计课题数字电路设计课题数字电子钟1、数字电子钟的基本原理：数字电子钟一般由振荡器、分频器、译码器、显示器等几部分组成。这些电路都是数字电路中应用最广的基本电路。数字电子钟的基本框图译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器(时十位)计数器(时个位)计数器(分十位)计数器(分个位)计数器(秒十位)计数器(秒个位)校时控制振荡器分频器振荡器产生的时标信号送到分频器，分频器将时标信号分频成每秒一次的方波作为秒信号。译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器(时十位)计数器(时个位)计数器(分十位)计数器(分个位)计数器(秒十位)计数器(秒个位)··校时控制振荡器分频器秒信号送入计数器进行计数，并把累计的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器(时十位)计数器(时个位)计数器(分十位)计数器(分个位)计数器(秒十位)计数器(秒个位)··校时控制振荡器分频器“秒”的显示电路由两级计数器和译码器组成的六十进制计数电路实现。“分”的显示电路与“秒”的相同。译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器(时十位)计数器(时个位)计数器(分十位)计数器(分个位)计数器(秒十位)计数器(秒个位)··校时控制振荡器分频器“时”的显示电路由两级计数器和译码器组成的二十四进制计数电路实现。所有计时结果由六位数码管显示器显示。译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器(时十位)计数器(时个位)计数器(分十位)计数器(分个位)计数器(秒十位)计数器(秒个位)··校时控制振荡器分频器（1）脉冲产生电路(任意选择，但只选一种电路）秒脉冲产生电路由振荡器和分频器构成。振荡器由门电路构成的对称式多谐振荡器、环形振荡器以及由施密特触发器构成的多谐振荡器、石英晶体振荡器等多种类型。秒脉冲去分频器产生秒脉冲f的数值报告中只选一种电路并说明选择理由图10.4.132HZ(0.5S)1HZ(1S)报告中只选一个振荡电路译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器(时十位)计数器(时个位)计数器(分十位)计数器(分个位)计数器(秒十位)计数器(秒个位)··校时控制振荡器分频器数字电子钟应具有标准的时间源，它所产生频率稳定的1Hz脉冲信号，称为秒脉冲。秒脉冲译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器(时十位)计数器(时个位)计数器(分十位)计数器(分个位)计数器(秒十位)计数器(秒个位)··校时控制振荡器分频器常用振荡器为石英晶体振荡器，它的谐振频率为32768Hz（或1MHZ），经过分频电路，便可得到频率为1Hz的秒脉冲信号。在实验室中常采用实验仪上的连续脉冲来代替秒脉冲信号。秒脉冲CP计数输入Q0Q1Q2Q3EPCP74160ETRDLDCD0D1D2D31进位输出1Q0Q1Q2Q3EPCP74160ETRDLDCD0D1D2D3110分频100分频（2）分频器1000000HZ/10=100000/10=10000/10=1000/10=100/10=10/10=1HZ①石英晶体振荡频率为1MHZ时CP计数输入Q0Q1Q2Q3EPCP74161ETRDLDCD0D1D2D31进位输出1Q0Q1Q2Q3EPCP74161ETRDLDCD0D1D2D3116分频256分频(2)分频器32768HZ/16=2048HZ/16=128HZ/16=8HZ/8=1HZ②石英晶体振荡频率为32.768KHZ时秒脉冲译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器(时十位)计数器(时个位)计数器(分十位)计数器(分个位)计数器(秒十位)计数器(秒个位)··校时控制振荡器分频器（3）计数器来自分频器的秒信号经过六十进制计数器，分别得到“秒”个位、十位，“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时。秒脉冲译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器(时十位)计数器(时个位)计数器(分十位)计数器(分个位)计数器(秒十位)计数器(秒个位)··校时控制振荡器分频器“秒”、“分”计数器为六十进制计数器，小时为二十四进制计数器。这两种计数器，可由74160组成。这部分电路需要自己设计完成。秒脉冲【例】用74160实现60进制计数器（使用RD)。M=60，在SM=S60=01100000处反馈清零。进位输出至分电路个位十位【例】用74160实现60进制计数器(使用LD)。M=60，在SM-1=S59=01011001处反馈清零。进位输出至分电路个位十位译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器(时十位)计数器(时个位)计数器(分十位)计数器(分个位)计数器(秒十位)计数器(秒个位)··校时控制振荡器分频器（4）译码显示电路:译码电路可选用7448(CD4511)直接驱动共阴极的半导体数码管。直接采用试验仪上的译码显示电路。秒脉冲个位十位CD4511译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器(时十位)计数器(时个位)计数器(分十位)计数器(分个位)计数器(秒十位)计数器(秒个位)··校时控制振荡器分频器（5）校时电路校时电路的作用是当计时器刚接通电源或走时出现误差时，进行时间的校准的电路。实验室中常采用实验仪上的单次脉冲作为校准脉冲。秒脉冲译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器(时十位)计数器(时个位)计数器(分十位)计数器(分个位)计数器(秒十位)计数器(秒个位)··校时控制振荡器分频器由于CLK连续脉冲只能送给秒个位的CLK端，且在校时，需校时脉冲，故需用门电路设计一个校准电路实现对时、分、秒的校准功能。秒脉冲校时电路的设计A为控制端，B为校信号，C为秒脉冲，Y为输出，要求A=0时秒脉冲有效，A=1时校脉冲有效。×01000×1ABC0001111001ABCAYABCAABCAY①校时单元电路ABCAY②校时电路ABCAABCAY校时S接A否则断开③整体校时电路R要有具体数值分校时校秒校秒脉冲秒计数秒进分进分计数时计数P1165V④校时电路正常运行S1、S2、S3接A，校秒S3接B校分、校时S1、S2断开。AAAB课程设计说明书的格式：封页（课程名称、设计题目、专业班级、学生姓名、指导教师）目录:①设计原理(或要求）(包括：如何显示、显示几位、如何校时等。)、②介绍优点（计时准确，误差小等）特点（有报时等）主要技术参数（电源电压、±误差）；③电路的流程方框图（有几部分电路构成）④工作原理及元件选择的过程（各部分电路的原理叙述）；⑤元件明细表（包括芯片参数、型号、个数、电阻、电容等）；⑥实验器材、⑦调试过程、⑧收获与体会。课程设计报告需各班统一从网上下载打印然后装订。画出整体的连接图(不允许打印）在实验室所做的内容：要求：使用74160芯片设计一个能显示小时和星期的计数器。显示0～23和1～7，并要求有校时功能。＆111＆111显示0～23和1～7实验电路CP电气081、（19周）上午8:30~10:00电气082、（19周）上午10:00~11:30电气083、（19周）下午13:30~15:00电气084（19周）下午15:00~16:30自己设计电路，一人一组，每组90分钟独立完成。卷面分数分布图20102010201010第一章第二章第三章第四章第五章第六章综合第十章自动化061、08.12.27上午8:30－10:00自动化062、08.12.27上午10:00－11:30自动化063、08.12.27下午13:30－3:00自己设计电路，一人一组，每组90分钟独立完成。【5-27】用D触发器设计一个六进制同步计数器。(1)原始状态转换图（逻辑抽象）S0S1S2S5S4S3000001(2)状态分配nnM2213n取二进制自然码顺序得到状态转换图。000001010101100011000001012QQQ000001010101100011000001(3)求方程Q2Q1Q00001111001XXX/X100/0101/0000/1011/0001/0010/0XXX/X填次态卡诺图012QQQQ2Q1Q00001111001XXX/X100/0101/0000/1011/0001/0010/0XXX/XQ2Q1Q00001111001X110000X201201QQQQQnDQn1:根据选用D触发器Q2Q1Q00001111001XXX/X100/0101/0000/1011/0001/0010/0XXX/XQ2Q1Q00001111001X000101X1001211QQQQQQnQ2Q1Q00001111001XXX/X100/0101/0000/1011/0001/0010/0XXX/XQ2Q1Q00001111001X010110X010QQnQ2Q1Q00001111001XXX/X100/0101/0000/1011/0001/0010/0XXX/XQ2Q1Q00001111001X001000X02QQC201201QQQQQn1001211QQQQQQn010QQn02QQC状态方程：输出方程：20201QQQQD100121QQQQQD00QD驱动方程：20201QQQQD100121QQQQQD00QD自己设计电路，一人一组，每组90分钟独立完成。自动化071、10.1.7上午8:00－9:30自动化072、06.1.7下午9:30－11:00自动化073、06.1.7下午1:30－3:00自己设计电路，一人一组，每组90分钟独立完成.(课设时间：（第19周）)生医041.07.1.9号（周二）上午8:00－9:30测控0411.9号（周二）上午9:40－11:10测控0421.9号（周二）下午1:30－3:00测控0431.9号（周二）下午3:10－4:40网络0411.10号（周三）上午8:00－9:30网络L0411.10号（周三）上午9:40－11:10网络L0421.10号（周三）上午1:30－3:00自己设计电路，一人一组，每组90分钟独立完成。电气036、06.1.5下午1:30－3:00电气037、06.1.5下午3:00－4:30电气038、06.1.6上午8:00－9:30自动化031、06.1.6上午9:30－11:00自动化032、06.1.6下午1:30－3:00自动化033、06.1.6下午3:00－4:30自己设计电路，一人一组，每组100分钟独立完成。计算机0316.24上午8:00－9:40计算机0226.24上午9:50－11:30计算机0236.25下午2:30－4:10在实验室所做的内容：选用所用过的芯片设计一个可以控制的计数器。A=1时，该计数器为24进制的计数器，显示01－24A=0时，该计数器为48进制的计数器，显示01－48自己设计电路，一人一组，每组90分钟独立完成。.(课设时间：（第18周）)自动化071、10.1.7（周四）上午8:00－9:30自动化072、06.1.7（周四）下午9:30－11:00自动化073、06.1.7（周四）下午1:30－3:00自己设计电路，一人一组，每组90分钟独立完成.(课设时间：（第17周）)通信071.09.12.28号（周一）上午8:00－9:30通信072（周一）上午9:30－11:00通信073（周一）下午1:30－3:00网络073（周一）下午3:00－4:30需注意：校秒时，分不能进位；校分时，时不能进位，需用两个开关控制时个位、分个位、秒个位的EP、ET端。001111001101000000EP、ET（秒个位）EP、ET（分个位）EP、E