数电课程设计

1、数电课程设计数电课程设计数电课程设计 1 1 1电子技术电子技术数字电路部分数字电路部分课程设计课程设计 数数 字字 电电 子子 钟钟数电课程设计数电课程设计数电课程设计 2 2 2数字电路设计课题数字电路设计课题数字电子钟数字电子钟1 1、数字电子钟的基本原理：、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字电路中应用最广的基本电路 。数电课程设计数电课程设计数电课程设计 3 3 3译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码

2、器译码器译码器计数器计数器( (时十位时十位) )计数器计数器( (时个位时个位) )计数器计数器( (分十位分十位) )计数器计数器( (分个位分个位) )计数器计数器( (秒十位秒十位) )计数器计数器( (秒个位秒个位) ) 校时控制校时控制振荡器振荡器分频器分频器 振荡器产生的时标信号送到分频器，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将时标信号分频成每秒一次的方波作为秒信号秒信号。 数电课程设计数电课程设计数电课程设计 4 4 4 秒信号送入计数器进行计数，并把累计的秒信号送入计数器进行计数，并把累计的结果以结果以“时时”、“分分”、“秒秒”的数

3、字显示出的数字显示出来。来。 译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器计数器( (时十位时十位) )计数器计数器( (时个位时个位) )计数器计数器( (分十位分十位) )计数器计数器( (分个位分个位) )计数器计数器( (秒十位秒十位) )计数器计数器( (秒个位秒个位) ) 校时控制校时控制振荡器振荡器分频器分频器数电课程设计数电课程设计数电课程设计 5 5 5 “秒秒”的显示电路由两级计数器和译码器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。组成的六十进制计数电路实现。 “ “分分”的显示电路与的显示电路与“秒秒”的相同。的相同。译码

4、器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器计数器( (时十位时十位) )计数器计数器( (时个位时个位) )计数器计数器( (分十位分十位) )计数器计数器( (分个位分个位) )计数器计数器( (秒十位秒十位) )计数器计数器( (秒个位秒个位) ) 校时控制校时控制振荡器振荡器分频器分频器数电课程设计数电课程设计数电课程设计 6 6 6 “时时”的显示电路由两级计数器和译码器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。果由六位数码管显示器显示。译码器译码器译码器译码器

5、译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器计数器( (时十位时十位) )计数器计数器( (时个位时个位) )计数器计数器( (分十位分十位) )计数器计数器( (分个位分个位) )计数器计数器( (秒十位秒十位) )计数器计数器( (秒个位秒个位) ) 校时控制校时控制振荡器振荡器分频器分频器数电课程设计数电课程设计数电课程设计 7 7 7（1）脉冲产生电路）脉冲产生电路 秒脉冲产生电路由振荡器和分频器构成。秒脉冲产生电路由振荡器和分频器构成。振荡器由门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

6、器、石英晶体振荡器等多种类型。触发器构成的多谐振荡器、石英晶体振荡器等多种类型。 秒脉冲秒脉冲译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器计数器( (时十位时十位) )计数器计数器( (时个位时个位) )计数器计数器( (分十位分十位) )计数器计数器( (分个位分个位) )计数器计数器( (秒十位秒十位) )计数器计数器( (秒个位秒个位) ) 校时控制校时控制振荡器振荡器分频器分频器数电课程设计数电课程设计数电课程设计 8 8 8秒秒脉冲脉冲数电课程设计数电课程设计数电课程设计 9 9 9 数字电子钟数字电子钟应具有标准的时间源应具有标准的时间源，它所产，

7、它所产生频率稳定的生频率稳定的1Hz脉冲信号，称为秒脉冲。脉冲信号，称为秒脉冲。秒脉冲秒脉冲译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器计数器( (时十位时十位) )计数器计数器( (时个位时个位) )计数器计数器( (分十位分十位) )计数器计数器( (分个位分个位) )计数器计数器( (秒十位秒十位) )计数器计数器( (秒个位秒个位) ) 校时控制校时控制振荡器振荡器分频器分频器数电课程设计数电课程设计数电课程设计 101010 常用振荡器为石英晶体振荡器，它的谐振频率为常用振荡器为石英晶体振荡器，它的谐振频率为32768Hz（或（或1MHZ），经过），

8、经过15级二分频电路，便可得级二分频电路，便可得到频率为到频率为1Hz的秒脉冲信号。的秒脉冲信号。在实验室中常采用实验仪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上的连续脉冲来代替秒脉冲信号。秒脉冲秒脉冲译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器计数器( (时十位时十位) )计数器计数器( (时个位时个位) )计数器计数器( (分十位分十位) )计数器计数器( (分个位分个位) )计数器计数器( (秒十位秒十位) )计数器计数器( (秒个位秒个位) ) 校时控制校时控制振荡器振荡器分频器分频器数电课程设计数电课程设计数电课程设计 111111CLK计

9、数输入计数输入Q0Q1Q2Q3EPCP74160ETRDLDCD0D1D2D31进位输出进位输出1Q0Q1Q2Q3EPCP74160ETRDLDCD0D1D2D3110分频分频100分频分频分频器（分频器（1）1000000HZ/10 100000HZ/10 10000/HZ10 1000HZ/10 100HZ/10 10HZ/10 1HZ 数电课程设计数电课程设计数电课程设计 121212CLK计数输入计数输入Q0Q1Q2Q3EPCP74161ETRDLDCD0D1D2D31进位输出进位输出1Q0Q1Q2Q3EPCP74161ETRDLDCD0D1D2D3116分频分频256分频分频分频器（

10、分频器（2）32768HZ/16 2048HZ/16 128HZ/16 8HZ/8 1HZ 电路中通常选用一片电路中通常选用一片CC4060和一片和一片74LS74组成一个组成一个15级二分频电路，见书中级二分频电路，见书中P115秒脉冲秒脉冲产生电路。产生电路。数电课程设计数电课程设计数电课程设计 131313 （2）计数器）计数器 来自分频器的秒信号经过六十进制计数器，来自分频器的秒信号经过六十进制计数器，分别得到分别得到“秒秒”个位、十位，个位、十位，“分分”个位、十个位、十位以及位以及“时时”个位、十位的计时。个位、十位的计时。秒脉冲秒脉冲译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码

11、器译码器译码器译码器译码器计数器计数器( (时十位时十位) )计数器计数器( (时个位时个位) )计数器计数器( (分十位分十位) )计数器计数器( (分个位分个位) )计数器计数器( (秒十位秒十位) )计数器计数器( (秒个位秒个位) ) 校时控制校时控制振荡器振荡器分频器分频器数电课程设计数电课程设计数电课程设计 141414 “秒秒”、“分分”计数器为六十进制计数器，计数器为六十进制计数器，小时为二十四进制计数器。小时为二十四进制计数器。这两种计数器这两种计数器，可，可由由74160组成组成。这部分电路需要自己设计完成。这部分电路需要自己设计完成。秒脉冲秒脉冲译码器译码器译码器译码器译

12、码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器计数器( (时十位时十位) )计数器计数器( (时个位时个位) )计数器计数器( (分十位分十位) )计数器计数器( (分个位分个位) )计数器计数器( (秒十位秒十位) )计数器计数器( (秒个位秒个位) ) 校时控制校时控制振荡器振荡器分频器分频器数电课程设计数电课程设计数电课程设计 151515【例】用【例】用7416074160实现实现6060进制计数器。进制计数器。M=60，在，在SM=S60=0110 0000处反馈清零。处反馈清零。Q0Q1Q2Q3EPCP74160ETRDLDCD0D1D2D3Q0Q1Q2Q3EPCP74160

13、ETRDLDCD0D1D2D3CP计数输入计数输入111进位输出至分电路进位输出至分电路个位个位十位十位数电课程设计数电课程设计数电课程设计 161616 （3 3）译码显示电路）译码显示电路译码电路可选用译码电路可选用74487448直接驱动共阴极的半导直接驱动共阴极的半导体数码管体数码管. .直接采用试验仪上的译码显示电路。直接采用试验仪上的译码显示电路。秒脉冲秒脉冲译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器计数器( (时十位时十位) )计数器计数器( (时个位时个位) )计数器计数器( (分十位分十位) )计数器计数器( (分个位分个位) )计数器计数

14、器( (秒十位秒十位) )计数器计数器( (秒个位秒个位) ) 校时控制校时控制振荡器振荡器分频器分频器数电课程设计数电课程设计数电课程设计 171717个位个位十位十位数电课程设计数电课程设计数电课程设计 181818 （4）校时电路）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。实验仪上的单次脉冲作为校准脉冲。秒脉冲秒脉冲译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器计数器( (时十位时十

15、位) )计数器计数器( (时个位时个位) )计数器计数器( (分十位分十位) )计数器计数器( (分个位分个位) )计数器计数器( (秒十位秒十位) )计数器计数器( (秒个位秒个位) ) 校时控制校时控制振荡器振荡器分频器分频器数电课程设计数电课程设计数电课程设计 191919译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器计数器计数器( (时十位时十位) )计数器计数器( (时个位时个位) )计数器计数器( (分十位分十位) )计数器计数器( (分个位分个位) )计数器计数器( (秒十位秒十位) )计数器计数器( (秒个位秒个位) ) 校时控制校时控制振荡器振荡器分

16、频器分频器 由于由于CLK连续脉冲只能送给秒个位的连续脉冲只能送给秒个位的CLK端，且端，且在校准时，仅需校准脉冲，而秒脉冲无效，在校准时，仅需校准脉冲，而秒脉冲无效，故故需用门需用门电路设计一个校准电路实现对时、分、秒的校准功能电路设计一个校准电路实现对时、分、秒的校准功能。秒脉冲秒脉冲数电课程设计数电课程设计数电课程设计 202020 ) ) ()( ) ) (ACLKACLKACLKACLKCLKACLKACLKCLK校校秒秒校校秒秒校校秒秒成）成）（如果必须用与非门完（如果必须用与非门完 校时控制电路校时控制电路 数电课程设计数电课程设计数电课程设计 212121 ) ) ()( )

17、) (ACLKACLKACLKACLKCLKACLKACLKCLK校校秒秒校校秒秒校校秒秒成）成）（如果必须用与非门完（如果必须用与非门完 数电课程设计数电课程设计数电课程设计 222222校时校时S接接A否则断开否则断开数电课程设计数电课程设计数电课程设计 232323分校分校时校时校秒校秒校秒脉冲秒脉冲秒计数秒计数秒进秒进分进分进分计数分计数时计数时计数P116D8D1D2D3D4D5D6D7校时控制电路校时控制电路数电课程设计数电课程设计数电课程设计 242424分校分校时校时校秒校秒校秒脉冲秒脉冲秒计数秒计数秒进秒进分进分进分计数分计数时计数时计数D8D1D2D3D4D5D6D7 1.

18、电路由三级门电路和三个开关组成，分别用以电路由三级门电路和三个开关组成，分别用以实现对实现对“时时”“”“分分”“”“秒秒”的校准。的校准。数电课程设计数电课程设计数电课程设计 252525分校分校时校时校秒校秒校秒脉冲秒脉冲秒计数秒计数秒进秒进分进分进分计数分计数时计数时计数D8D1D2D3D4D5D6D7 2.当开关当开关S1、S2闭合，闭合，S3接接D3门的输入端时，计数门的输入端时，计数器进行正常计时。器进行正常计时。数电课程设计数电课程设计数电课程设计 262626分校分校时校时校秒校秒校秒脉冲秒脉冲秒计数秒计数秒进秒进分进分进分计数分计数时计数时计数D8D1D2D3D4D5D6D7

19、 3.时校准：当开关时校准：当开关S1打开、打开、S2闭合，闭合，S3接接D3门的输门的输入端时，计数器进行时校准，校准好将入端时，计数器进行时校准，校准好将S1重新闭合。重新闭合。数电课程设计数电课程设计数电课程设计 272727分校分校时校时校秒校秒校秒脉冲秒脉冲秒计数秒计数秒进秒进分进分进分计数分计数时计数时计数D8D1D2D3D4D5D6D7 4.分校准：当开关分校准：当开关S1闭合、闭合、S2打开，打开，S3接接D3门的输门的输入端时，计数器进行分校准，校准好将入端时，计数器进行分校准，校准好将S2重新闭合。重新闭合。数电课程设计数电课程设计数电课程设计 282828分校分校时校时校

20、秒校秒校秒脉冲秒脉冲秒计数秒计数秒进秒进分进分进分计数分计数时计数时计数D8D1D2D3D4D5D6D7 5.秒校准：当开关秒校准：当开关S1、S2闭合，闭合，S3接接D4门的输入端门的输入端时，计数器进行秒校准，校准好将时，计数器进行秒校准，校准好将S3重新接重新接D3门的输门的输入端。校准完成入端。校准完成 后计数器按标准时间进行计时。后计数器按标准时间进行计时。数电课程设计数电课程设计数电课程设计 292929课程设计说明书的格式：课程设计说明书的格式： 封页封页（课程名称、设计题目、专业班级、（课程名称、设计题目、专业班级、 学生姓名、指导教师）学生姓名、指导教师） 目录目录:设计要求

21、设计要求 (用户提出要求包括：如何显用户提出要求包括：如何显示、显示几位、如何校时等。示、显示几位、如何校时等。) 介绍优点、特点、介绍优点、特点、主要技术参数、（电源电压、主要技术参数、（电源电压、误差）、误差）、元件明元件明细表、（芯片参数细表、（芯片参数.型号型号.个数个数.电阻电阻.电容等）、电容等）、设设计原理、计原理、工作原理及元件选择的过程、工作原理及元件选择的过程、实验器实验器材、材、调试过程、调试过程、收获与体会。收获与体会。封页和所需要的纸需统一封页和所需要的纸需统一A4纸。纸。画出整体的连接图画出整体的连接图(不允许打印不允许打印）数电课程设计数电课程设计数电课程设计 303030设计任务书设计任务书题目题目 ：数字电子钟：数字电子钟设计要求：设计要求： 1、设计一个具有、设计一个具有“时时”、“分分”、“秒秒”的十进制数字显示（的十进制数字显示（“时时”从从0023， “分分”、“秒秒”从从0059 ）的电子钟，。）的电子钟，。 2、