數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告
導(dǎo)語:真正的知識(shí)來自內(nèi)心,而不是得自別人的傳授。同時(shí),唯有出自內(nèi)心的知識(shí),才能使人擁有真正的智慧。以下小編為大家介紹數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告文章,歡迎大家閱讀參考!
數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告
設(shè)計(jì)題目: 數(shù)字電子鐘邏輯電路 專業(yè)班級(jí): 自動(dòng)化112班 學(xué)生姓名: xx 學(xué) 號(hào):xx指導(dǎo)教師: xx 設(shè)計(jì)時(shí)間: xx
教師評(píng)語: 成績(jī) 評(píng)閱教師 日期
一、摘要
所謂數(shù)字鐘,是指利用電子電路構(gòu)成的計(jì)時(shí)器。相對(duì)機(jī)械鐘而言,數(shù)字鐘能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)時(shí),并顯示時(shí)、分、秒,而且可以方便準(zhǔn)確的對(duì)時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)。在此基礎(chǔ)上,還可以實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)的功能。因此,數(shù)字鐘的應(yīng)用十分廣泛。我們要通過這次的課程設(shè)計(jì)掌握數(shù)字鐘的原理,學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的數(shù)字鐘。
二、設(shè)計(jì)任務(wù)
用中小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)一臺(tái)能顯示時(shí)、分、秒24時(shí)制地的數(shù)字電子鐘,具體要求如下:
時(shí)為00-23二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器; 秒、分為00-59六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器;
整點(diǎn)報(bào)時(shí),整點(diǎn)報(bào)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(shù)字電子鐘所采用的是十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74SL160,根據(jù)時(shí)分秒各個(gè)部分的的不同功能,設(shè)計(jì)成不同進(jìn)制。秒的個(gè)位,需要10進(jìn)制計(jì)數(shù)器,十位需6進(jìn)制計(jì)數(shù)器(計(jì)數(shù)到59時(shí)清零并進(jìn)位)。秒部分設(shè)計(jì)與分鐘的設(shè)計(jì)完全相同;時(shí)部分的設(shè)計(jì)為當(dāng)時(shí)鐘計(jì)數(shù)到24時(shí),使計(jì)數(shù)器的小時(shí)部分清零,從而實(shí)現(xiàn)整體循環(huán)計(jì)時(shí)的功能。
四、可選器材:
(1)數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)箱, (2)直流穩(wěn)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、參考電路見附錄一、附錄二
六、方案的設(shè)計(jì)
計(jì)數(shù)部分:利用74LS161芯片,74LS160芯片和74LS00芯片組成的計(jì)數(shù)器,它們采用異步連接,利用外接標(biāo)準(zhǔn)1Hz脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
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(yàn)箱上的數(shù)碼顯示管上,根據(jù)脈沖的個(gè)數(shù)顯示時(shí)間。 (一)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)
秒部分具體設(shè)計(jì)如圖示:
秒部分設(shè)計(jì)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(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)到59時(shí)清零并重新開始計(jì)數(shù)。秒的個(gè)位部分的設(shè)計(jì):利用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160和與非門74LS00在面包板上設(shè)計(jì)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器顯示秒的個(gè)位 。計(jì)數(shù)器的1腳接高電平,7腳及10腳接1。因?yàn)?腳和10腳同時(shí)為1時(shí)計(jì)數(shù)器處于計(jì)數(shù)工作狀態(tài).秒的個(gè)位和十位的2腳相接從而實(shí)現(xiàn)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(jì)數(shù)器由Q3Q2Q1Q0(0000)2增加到(1001)2時(shí)產(chǎn)生進(jìn)位,并十位部計(jì)數(shù)器的2腳脈沖輸入端CP,從而實(shí)現(xiàn)10進(jìn)制計(jì)數(shù)和進(jìn)位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設(shè)計(jì)6進(jìn)制計(jì)數(shù)器顯示秒的十位 :7腳和10腳接各位計(jì)數(shù)器的15腳(串行進(jìn)位輸出端),當(dāng)個(gè)位計(jì)數(shù)器由Q3Q2Q1Q0(0000)2增加到(1001)2時(shí)產(chǎn)生進(jìn)位,并十位部分開始計(jì)數(shù),通過74LS00對(duì)Q2Q1與非接入74LS161的1腳清零端和分個(gè)位計(jì)數(shù)器的2腳脈沖輸入端CP,從而實(shí)現(xiàn)6進(jìn)制計(jì)數(shù)器和進(jìn)位功能。 2. 分鐘的設(shè)計(jì)
分鐘部分具體設(shè)計(jì)如圖示:
分部分設(shè)計(jì)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(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)到59時(shí)重新開始計(jì)數(shù)。利用74LS160和74LS00設(shè)計(jì)10進(jìn)制計(jì)數(shù)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(jì)數(shù)
器的7腳和10腳。當(dāng)個(gè)位計(jì)數(shù)器由Q3Q2Q1Q0(0000)2增加到(1001)2時(shí)產(chǎn)生進(jìn)位,十位計(jì)數(shù)器和各位計(jì)數(shù)器的2腳相接從而實(shí)現(xiàn)同步工作。并將計(jì)數(shù)器的2腳脈沖輸入端,從而實(shí)現(xiàn)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器和進(jìn)位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設(shè)計(jì)6進(jìn)制計(jì)數(shù)器顯示分的十位 :當(dāng)由Q3Q2Q1Q0(0000)2增加到(0101)2時(shí),通過74LS00對(duì)Q2Q1與非接入74LS161的1腳清零端和小時(shí)的個(gè)位計(jì)數(shù)器的2腳脈沖輸入端,從而實(shí)現(xiàn)6進(jìn)制計(jì)數(shù)器和進(jìn)位功能。 3. 小時(shí)的設(shè)計(jì)
小時(shí)部分具體設(shè)計(jì)如圖示:
小時(shí)部分設(shè)計(jì)圖
利用74LS160和74LS00設(shè)計(jì)10進(jìn)制計(jì)數(shù)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(jì)數(shù)器的7腳和10腳,個(gè)位計(jì)數(shù)器和十位計(jì)數(shù)器的2腳相接從而實(shí)現(xiàn)同步工作方式。小時(shí)十位計(jì)數(shù)器的2腳脈沖輸入端,從而實(shí)現(xiàn)10進(jìn)制計(jì)數(shù)器和進(jìn)位功能。利用74LS161和74LS00在面包板上設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器顯示分鐘的十位 :當(dāng)十位計(jì)數(shù)器由Q3Q2Q1Q0(0000)2增加到(0010)2并且個(gè)位計(jì)數(shù)器Q3Q2Q1Q0由(0000)2增加到(0100)2時(shí),通過74LS00對(duì)十位計(jì)數(shù)器的Q1和個(gè)位計(jì)數(shù)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(jì)數(shù)器并清零。
七、電路總體說明;通過外接時(shí)鐘脈沖CP的作用下,秒的個(gè)位加法計(jì)數(shù)器;八、實(shí)驗(yàn)問題小結(jié);1.實(shí)驗(yàn)室缺少74LS248.74LS48芯片解;2.進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)秒個(gè)位計(jì)數(shù)器完成一次循環(huán)之后沒有進(jìn);解決問題:秒的個(gè)位和十位的2腳沒有相接從而不能實(shí);九、實(shí)驗(yàn)總結(jié);課程設(shè)計(jì)是我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí),動(dòng)手實(shí)踐的一個(gè)好機(jī)會(huì);我們通過親自動(dòng)手連線、試驗(yàn),遇到問題、解決問題,;十.參考文
七、電路總體說明
通過外接時(shí)鐘脈沖CP的作用下,秒的個(gè)位加法計(jì)數(shù)器開始記數(shù),通過譯碼器和數(shù)碼顯示管顯示數(shù)字即計(jì)數(shù)器。當(dāng)經(jīng)過10個(gè)脈沖信號(hào)后,秒個(gè)位計(jì)數(shù)器完成一次循環(huán),秒十位計(jì)數(shù)器的CP與秒個(gè)位計(jì)數(shù)器的CP同步,秒個(gè)位計(jì)數(shù)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(dāng)個(gè)位為9時(shí)進(jìn)位并Qcc=1),從而秒十位開始計(jì)數(shù),秒十位計(jì)數(shù)器工作1次,通過譯碼器和數(shù)碼顯示管,秒十位數(shù)字加1。當(dāng)經(jīng)過60個(gè)脈沖信號(hào),秒部分完成一個(gè)周期,分鐘個(gè)位計(jì)數(shù)器的CP通過秒十位計(jì)數(shù)器的Q2Q1與非得到脈沖,分鐘個(gè)位計(jì)數(shù)器工作一次,通過譯碼器和數(shù)碼顯示管,分鐘的個(gè)位數(shù)字加1。分部分的工作方式與秒部分完全相同。當(dāng)經(jīng)過3600個(gè)脈沖信號(hào),分鐘部分完成一個(gè)周期,小時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器的CP通過分十位計(jì)數(shù)器的Q2Q1與非得到脈沖,小時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器工作一次,通過譯碼器和數(shù)碼顯示管,小時(shí)的個(gè)位數(shù)字加1。當(dāng)小時(shí)個(gè)位部分完成一個(gè)周期,小時(shí)十位計(jì)數(shù)器的'CP與小時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器的CP同步, 小時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)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)十位開始計(jì)數(shù),小時(shí)十位計(jì)數(shù)器工作1次,通過譯碼器和數(shù)碼顯示管,小時(shí)的十位數(shù)字加1。當(dāng)小時(shí)十位部分計(jì)數(shù)到2同時(shí)小時(shí)的個(gè)位部分計(jì)數(shù)到4,小時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器的清零端和十位計(jì)數(shù)器的清零端通過小時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器的Q2和小時(shí)十位計(jì)數(shù)器的Q1與非得到信號(hào),小時(shí)部分清零,從而完成了1次24小時(shí)計(jì)時(shí)。
八、實(shí)驗(yàn)問題小結(jié)
1.實(shí)驗(yàn)室缺少74LS248.74LS48芯片 解決問題:用CD4511芯片代替
2. 進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)秒個(gè)位計(jì)數(shù)器完成一次循環(huán)之后沒有進(jìn)位
解決問題:秒的個(gè)位和十位的2腳沒有相接從而不能實(shí)現(xiàn)同步工作
九、實(shí)驗(yàn)總結(jié)
課程設(shè)計(jì)是我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí),動(dòng)手實(shí)踐的一個(gè)好機(jī)會(huì)。它既可以幫助我們加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,又能提高我們運(yùn)用知識(shí),聯(lián)系實(shí)際,動(dòng)手實(shí)踐的能力。而且在設(shè)計(jì)過程中可能用到我們沒學(xué)過的知識(shí),需要我們?nèi)ゲ殚嗁Y料獲取相關(guān)信息,這又提高了我們查找信息和學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力。在實(shí)驗(yàn)過程中,又會(huì)遇到許多意想不到的問題,需要我們?nèi)シ治鲈蚝腿绾稳ソ鉀Q這些問題。
我們通過親自動(dòng)手連線、試驗(yàn),遇到問題、解決問題,鞏固了書本的知識(shí),同時(shí)也學(xué)到了新的學(xué)問,明白了實(shí)踐的可貴性。總之,課程設(shè)計(jì)對(duì)我們提高自身能力是很有幫助的。
十.參考文獻(xiàn):
《通用GENERAL集成電路速查手冊(cè)》
《數(shù)字電子技術(shù)》
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