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數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告
隨著社會(huì)不斷地進(jìn)步，報(bào)告的用途越來越大，報(bào)告中涉及到專業(yè)性術(shù)語要解釋清楚。你還在對(duì)寫報(bào)告感到一籌莫展嗎？下面是小編精心整理的數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告，僅供參考，大家一起來看看吧。
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)?cè)u(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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