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实验2 分频电路和数字时钟

一、基于Quartus II 软件，用D 触发器设计一个2分频电路，并做波形仿真，在此基础上，设计一个

4分频和8分频电路，做波形仿真。实验工具：Quartus Ⅱ8.0 实验步骤：

（1）工程设计步骤：

（2）分频电路设计：

实验内容：

（一）二分频电路（1）原理图设计：如图

1-1

图1-1 二分频电路

（2）综合

综合报告：如图

1-2

图1-2 二分频综合报告

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（3）功能仿真

二分频电路功能仿真波形图：如图1-3

图1-3 二分频功能仿真图

结论：时钟的一个周期为100ns，频率为1/100，输出的一个周期为200ns，频率为1/200。输出的频率为时钟的1/2。所以二分频电路的仿真结果是正确的。

（4）时序仿真

二分频电路时序仿真波形图：如图1-4

图1-4 二分频时序仿真图

结论：时序仿真时，输出的波形明显出现了延时。时钟的一个周期为100ns，频率为1/100，输出的一个周期为200ns，频率为1/200。输出的频率为时钟的1/2。虽然出现了延时，但二分频电路的仿真结果仍然是正确的。

最大工作频率：450MHZ 如图1-5

图1-5 最大工作频率

延时情况：tco时钟至输出的延时为5.736s 如图1-6

注：tsu（建立时间），th（保持时间），tco（时钟至输出延时），tpd（引脚至引脚延时）

图1-6 延时情况图

（5）封装

二分频电路的封装：如图

1-7

图 1-7 二分频电路封装

（二）四分频电路和八分频电路（1）原理图设计：如图 2-1

图 2-1 四分频电路和八分频电路

（2）综合

综合报告：如图

2-2

图 2-2 综合报告

（3）功能仿真

四分频电路和八分频电路功能仿真波形图：如图

2-3

图2-3四分频电路和八分频电路功能仿真波形图

八分频输出

四分频输出

二分频输出

时钟输入

结论：时钟的一个周期为100ns，频率为1/100，2OUT输出的一个周期为200ns，频率为1/200；

4OUT输出的一个周期为400ns，频率为1/400，是时钟频率的1/4；8OUT输出的一个周期为

800ns，频率为1/800ns，是时钟频率的1/8.所以四分频电路和八分频电路的仿真结果是正确的。

（4）时序仿真

四分频电路和八分频电路时序仿真波形图：如图2-4

图2-4 四分频电路和八分频电路时序仿真波形图

结论：三个输出都明显出现了延时。时钟的一个周期为100ns，频率为1/100，2OUT输出的

一个周期为200ns，频率为1/200；4OUT输出的一个周期为400ns，频率为1/400，是时钟频率的1/4；8OUT输出的一个周期为800ns，频率为1/800ns，是时钟频率的1/8。虽然出现了延时，但四分频电路和八分频电路的仿真结果仍然是正确的。

最大工作频率：500MHz 如图2-5

图2-5 最大工作频率

延时情况: 如图2-6

注：tsu（建立时间），th（保持时间），tco（时钟至输出延时），tpd（引脚至引脚延时）

图2-6 延时情况

二、基于Quartus II软件，用7490设计一个能计时（12小时）、计分（60分）和计秒（60秒）的简单数字钟电路。设计过程如下：

（Ⅰ）先用Quartus II的原理图输入方式，用7490连接成包含进位输出的模60的计数器，并进行仿真，如果功能正确，则将其生成一个部件；

（Ⅱ）将7490连接成模12的计数器，进行仿真，如果功能正确，也将其生成一个部件；

（Ⅲ）将以上两个部件连接成为简单的数字钟电路，能计时、计分和计秒，计满12小时后系统清0重新开始计时。

实验工具：QuartusⅡ8.0

实验步骤：

（1）工程设计步骤：

（2）数字钟电路设计步骤：

实验内容:

（一）模60计数器（1）原理图设计：如图

3-1-1

图 3-1-1 模60计数器

（2）综合

模60计数器综合报告：如图

3-1-2

图 3-1-2 模60计数器综合报告

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（3）功能仿真

模60计数器功能仿真波形图：如图3-3

图3-1-3 模60计数器功能仿真波形

结论：计数器在计数值达到59，此时计数达到满值，出现了进位。结果与理论相同，所以模60计数器电路时正确的。

（4）时序仿真

模60计数器时序仿真波形图：如图3-1-4

图3-1-4 模60计数器时序仿真波形图

结论：SH没有高位输出，只有低位SL输出，而且输出的时候缺少了部分数。比如在9之后应该出现1，但是1没有输出，直接输出的2。所以时序仿真没有成功。

最大工作频率：100MHz 如图3-1-5

图3-1-5最大工作频率

延时情况：

tpd（引脚至引脚延时）如图3-1-6

图3-1-6

tsu（建立时间）如图3-1-7

图3-1-7 tco（时钟至输出延时）如图3-1-8

图3-1-8 th（保持时间）如图3-1-9

图3-1-9 （5）封装

模60计数器封装如图3-1-10

图3-1-10 模60计数器封装

（二）模12计数器（1）原理图设计：如图

3-2-1

图3-2-1 模12原理图

（2）综合

模12计数器综合报告：如图

3-2-2

图3-2-2 模12计数器综合报告

（3）功能仿真

模12功能仿真波形图：如图

3-2-3

图 3-2-3 模12功能仿真波形图

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结论：计数器满12就重新计数，和理论计算的一样，所以模12计数器是成功的。

（4）时序仿真

模12计数器的时序仿真波形图：如图3-2-4

图3-2-4 模12计数器的时序仿真

最大工作频率：269.69MHz 如图3-2-5

图3-2-5 最大工作频率

延时情况：tco（时钟至输出延时）如图3-2-6

图3-2-6 延时情况

（5）封装

模12计数器封装如图3-2-7

图3-2-7 模12计数器封装

（三）数字时钟

（1）原理图设计：如图3-3-1

图 3-3-1 数字时钟原理图

（2）综合

数字时钟的综合报告：如图

3-3-2

图 3-3-2 数字时钟综合报告

（3）功能仿真

数字时钟功能仿真波形图：如图

3-3-3

图 3-3-3 数字时钟功能仿真波形图

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结论：数字时钟的计数的分钟没60就计满，分钟重新计数，并向高位时钟进位。高位时钟计满12时，全部时钟从新开始计数。功能仿真符合理论的计算，所以数字时钟是成功的。（4）时序仿真

数字时钟的时序仿真波形图：如图3-3-4

图3-3-4 数字时钟时序仿真波形图

结论：数字时钟的时序仿真中，秒钟的高位只有到3就重新计数了，秒钟不会达到满值60，所以不会向高位进位。这样就让分钟和时钟一直保持0。可以看出数字时钟的时序仿真时不成功的。

最大工作频率：96.78MHz 如图3-3-5

图3-3-5 最大工作频率

延时情况：tco（时钟至输出延时）如图3-3-6

图3-3-6 延时情况

数字钟设计报告——数字电路实验报告

. 数字钟设计实验报告专业:通信工程 :王婧班级:111041B 学号:111041226 .

数字钟的设计目录一、前言 (3) 二、设计目的 (3) 三、设计任务 (3) 四、设计方案 (3) 五、数字钟电路设计原理 (4) （一）设计步骤 (4) （二）数字钟的构成 (4) （三）数字钟的工作原理 (5) 六、总结 (9) １

一、前言此次实验是第一次做EDA实验，在学习使用软硬件的过程中，自然遇到很多不懂的问题，在老师的指导和同学们的相互帮助下，我终于解决了实验过程遇到的很多难题，成功的完成了实验，实验结果和预期的结果也是一致的，在这次实验中，我学会了如何使用Quartus II软件，如何分层设计点路，如何对实验程序进行编译和仿真和对程序进行硬件测试。明白了一定要学会看开发板资料以清楚如何给程序的输入输出信号配置管脚。这次实验为我今后对 EDA的进一步学习奠定了更好的理论基础和应用基础。通过本次实验对数电知识有了更深入的了解，将其运用到了实际中来，明白了学习电子技术基础的意义，也达到了其培养的目的。也明白了一个道理：成功就是在不断摸索中前进实现的，遇到问题我们不能灰心、烦躁，甚至放弃，而要静下心来仔细思考，分部检查，找出最终的原因进行改正，这样才会有进步，才会一步步向自己的目标靠近，才会取得自己所要追求的成功。２

二、设计目的 1.掌握数字钟的设计方法。 2熟悉集成电路的使用方法。 3通过实训学会数字系统的设计方法； 4通过实训学习元器件的选择及集成电路手册查询方法； 5通过实训掌握电子电路调试及故障排除方法； 6熟悉数字实验箱的使用方法。三、设计任务设计一个可以显示星期、时、分、秒的数字钟。要求： 1、24小时为一个计数周期； 2、具有整点报时功能； 3、定时闹铃（未完成）四、设计方案一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器和定时器组成。干电路系统由秒信号发生器、“时、３

实验五--时序逻辑电路实验报告

实验五时序逻辑电路(计数器和寄存器)-实验报告一、实验目的 1．掌握同步计数器设计方法与测试方法。 2．掌握常用中规模集成计数器的逻辑功能和使用方法。二、实验设备设备：THHD-2型数字电子计数实验箱、示波器、信号源器件：74LS163、74LS00、74LS20等。三、实验原理和实验电路 1．计数器计数器不仅可用来计数，也可用于分频、定时和数字运算。在实际工程应用中，一般很少使用小规模的触发器组成计数器，而是直接选用中规模集成计数器。 2．(1) 四位二进制（十六进制）计数器74LS161（74LS163） 74LSl61是同步置数、异步清零的4位二进制加法计数器，其功能表见表5.1。 74LSl63是同步置数、同步清零的4位二进制加法计数器。除清零为同步外，其他功能与74LSl61相同。二者的外部引脚图也相同，如图5.1所示。表5.1 74LSl61（74LS163）的功能表清零预置使能时钟预置数据输入输出工作模式R D LD EP ET CP A B C D Q A Q B Q C Q D 0 ××××（）××××0 0 0 0 异步清零 1 0 ××D A D B D C D D D A D B D C D D同步置数 1 1 0 ××××××保持数据保持 1 1 ×0 ×××××保持数据保持 1 1 1 1 ××××计数加1计数3．集成计数器的应用——实现任意M进制计数器一般情况任意M进制计数器的结构分为3类，第一类是由触发器构成的简单计数器。第二类是由集成二进制计数器构成计数器。第三类是由移位寄存器构成的移位寄存型计数器。第一类，可利用时序逻辑电路的设计方法步骤进行设计。第二类，当计数器的模M较小时用一片集成计数器即可以实现，当M较大时，可通过多片计数器级联实现。两种实现方法：反馈置数法和反馈清零法。第三类,是由移位寄存器构成的移位寄存型计数器。 4．实验电路：十进制计数器同步清零法同步置数法

《数字逻辑》数字时钟课程设计报告资料

《数字逻辑》课程设计报告题目数字时钟学院（部）信息工程学院专业计算机科学与技术班级计算机一班学生姓名学号20132402 6 月29 日至 7 月 3 日共1 周指导教师（签字）

题目一．摘要：钟表的数字化给人们的生产生活带来了极大的方便，并且极大的扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常警、学校的按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭路灯，甚至各种定时电气的自启用等。所现实的意义。本次数电课设我组设计的数字时钟是由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路和计时电路组成，石英晶体振荡器产生的信号经过分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器在七段显示器上显示时间。二．关键词：校时计时报时分频石英晶体振荡器三．技术要求： 1、有“时”、“分”、“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能； 2、有计时功能，时钟不会在计时的时候停下。计时范围是0~99秒； 3、有闹铃功能，闹铃响的时间由使用者自己设置，闹铃时间至少一分钟； 4、要在七段显示器（共阴极6片）显示时间； 5、电子钟要准确正常地工作。四、方案论证与选择：钟表的是长期使用的器件，误差容易积累由此增大。所以要求分频器产生的秒脉冲要极其准确。而石英晶体产生的信号是非常稳定的，所以我们使用石英晶体产生的信号经过分频电路作为秒脉冲。秒脉冲信号经过6级计数器，分别得到“秒”、“分”、“时”的个位、十位的计时。由实际的要求，“秒”、“分”计数器为60进制的计数器，小时为24进制。由于74LS160十进制加法计数器易于理解使用，我们在设计各个计数器时都是由采用74LS160芯片级联构成。在计时部分，最小单位是0.01s，我们采用555多谐振荡器产生100HZ的信号作为秒脉冲进入一个4级计数器，计时范围是0~99秒。石英晶体

数字时钟设计原理

数字时钟设计——原理图一．实验目的设计一个多功能数字中电路，基本功能为：①准确计时，以数字形式显示分、秒的时间；②分和秒的计时要求为60进位；③校正时间。二．设计框图和工作原理由振荡器产生高稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准（系统时钟），再经分频器输出标准秒脉冲信号。秒计数器计满60后向分计数器进位，分计数器计满60后重新开始计时。计数器的输出经译码器送显示器。计时出现误差时可以用校时电路进行校分。三．设计方案

1.振荡器的设计振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，通常选用石英晶体构成振荡器电路。一般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高。在这里我们选用由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。这里选用555构成的多谐振荡器，输出振荡频率v0＝1KHz的脉冲，电路参数如下图所示。 2.分频器的设计选用3片中规模集成电路计数器74LS90可以完成分频功能。因为每片为1／10分频，3片级联则可获得所需要的频率信号，即第1片的Q3端输出频率为100HZ，第2片的Q3端输出为10Hz，第3片的Q3端输出为1Hz。分频电路如下图所示：

3.分秒计数器的设计分和秒计数器都是模M=60的计数器，其计数规律为：00-01-… -58-59-00…选74LS92作十位计数器，74LS90作个位计数器。再将它们级联组成模数M=60的计数器。分秒计数电路如下： 74LS90的原理图如下： 74LS92的原理图如下： 4.校时电路的设计当数字钟接通电源或者计时出现误差时，需要校正时间(或称校时)。校时是数字钟应具备的基本功能。一般电子手表都具有时、分、秒等校时功能。为使

数字逻辑电路实验报告

数字逻辑电路实验报告指导老师: 班级: 学号: 姓名：时间：第一次试验一、实验名称：组合逻辑电路设计

二、试验目的： 1、掌握组合逻辑电路的功能测试。 2、验证半加器和全加器的逻辑功能。 3、、学会二进制数的运算规律。三、试验所用的器件和组件：二输入四“与非”门组件3片，型号74LS00 四输入二“与非”门组件1片，型号74LS20 二输入四“异或”门组件1片，型号74LS86 四、实验设计方案及逻辑图： 1、设计一位全加/全减法器，如图所示：电路做加法还是做减法是由M决定的，当M=0时做加法运算，当M=1时做减法运算。当作为全加法器时输入信号A、B和Cin分别为加数、被加数和低位来的进位，S 为和数，Co为向上的进位；当作为全减法时输入信号A、B和Cin分别为被减数，减数和低位来的借位，S为差，Co为向上位的借位。（1）输入/输出观察表如下：（2）求逻辑函数的最简表达式函数S的卡诺图如下：函数Co的卡诺如下：化简后函数S的最简表达式为： Co的最简表达式为：

（3）逻辑电路图如下所示： 2、舍入与检测电路的设计：用所给定的集成电路组件设计一个多输出逻辑电路，该电路的输入为8421码，F1为“四舍五入”输出信号，F2为奇偶检测输出信号。当电路检测到输入的代码大于或等于5是，电路的输出F1=1;其他情况F1=0。当输入代码中含1的个数为奇数时，电路的输出F2=1，其他情况F2=0。该电路的框图如图所示：（1）输入/输出观察表如下： B8 B4 B2 B1 F2 F1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1

实验2 分频电路和数字时钟

实验2 分频电路和数字时钟一、基于Quartus II 软件，用D 触发器设计一个2分频电路，并做波形仿真，在此基础上，设计一个 4分频和8分频电路，做波形仿真。实验工具：Quartus Ⅱ8.0 实验步骤：（1）工程设计步骤：（2）分频电路设计：实验内容：（一）二分频电路（1）原理图设计：如图 1-1 图1-1 二分频电路（2）综合综合报告：如图 1-2 图1-2 二分频综合报告流动状态软件版本修复名称顶层文件器件系列所有逻辑资源所有寄存器所有引脚所有虚拟引脚所有存储器器件型号时间模型

（3）功能仿真二分频电路功能仿真波形图：如图1-3 图1-3 二分频功能仿真图结论：时钟的一个周期为100ns，频率为1/100，输出的一个周期为200ns，频率为1/200。输出的频率为时钟的1/2。所以二分频电路的仿真结果是正确的。（4）时序仿真二分频电路时序仿真波形图：如图1-4 图1-4 二分频时序仿真图结论：时序仿真时，输出的波形明显出现了延时。时钟的一个周期为100ns，频率为1/100，输出的一个周期为200ns，频率为1/200。输出的频率为时钟的1/2。虽然出现了延时，但二分频电路的仿真结果仍然是正确的。最大工作频率：450MHZ 如图1-5 图1-5 最大工作频率延时情况：tco时钟至输出的延时为5.736s 如图1-6 注：tsu（建立时间），th（保持时间），tco（时钟至输出延时），tpd（引脚至引脚延时）图1-6 延时情况图（5）封装

二分频电路的封装：如图 1-7 图 1-7 二分频电路封装（二）四分频电路和八分频电路（1）原理图设计：如图 2-1 图 2-1 四分频电路和八分频电路（2）综合综合报告：如图 2-2 图 2-2 综合报告（3）功能仿真四分频电路和八分频电路功能仿真波形图：如图 2-3 图2-3四分频电路和八分频电路功能仿真波形图八分频输出四分频输出二分频输出时钟输入

数字时钟设计实验报告47686

word专业整理电子课程设计题目：数字时钟

数字时钟设计实验报告一、设计要求：设计一个24小时制的数字时钟。要求：计时、显示精度到秒；有校时功能。采用中小规模集成电路设计。发挥：增加闹钟功能。二、设计方案：由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成电路。秒时钟信号发生器可由振荡器和分频器构成。计时电路中采用两个60进制计数器分别完成秒计时和分计时；24进制计数器完成时计时；采用译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示。校时电路采用开关控制时、分、秒计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时。三、电路框图：图一数字时钟电路框图四、电路原理图：（一）秒脉冲信号发生器秒脉冲信号发生器是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质译码器译码器译码器时计数器 (24进制) 分计数器 (60进制) 秒计数器 (60进制) 校时电路秒信号发生器

量。由振荡器与分频器组合产生秒脉冲信号。 ?振荡器: 通常用555定时器与RC构成的多谐振荡器，经过调整输出1000Hz 脉冲。 ?分频器: 分频器功能主要有两个，一是产生标准秒脉冲信号，一是提供功能扩展电路所需要的信号，选用三片74LS290进行级联，因为每片为1/10分频器，三片级联好获得1Hz标准秒脉冲。其电路图如下：图二秒脉冲信号发生器（二）秒、分、时计时器电路设计秒、分计数器为60进制计数器，小时计数器为24进制计数器。 ?60进制——秒计数器秒的个位部分为逢十进一，十位部分为逢六进一，从而共同完成60进制计数器。当计数到59时清零并重新开始计数。秒的个位部分的设计：利用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位。个位计数器由0增加到9时产生进位，连在十位部计数器脉冲输入端CP，从而实现10进制计数和进位功能。利用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位，当十位计数器由0增加到5时利用74LS11与门产生一个高电平

数字电路实验报告

数字电路实验报告姓名：张珂班级：10级8班学号：2010302540224

实验一：组合逻辑电路分析一．实验用集成电路引脚图 1．74LS00集成电路 2．74LS20集成电路二、实验内容 1、组合逻辑电路分析逻辑原理图如下：

U1A 74LS00N U2B 74LS00N U3C 74LS00N X1 2.5 V J1 Key = Space J2 Key = Space J3 Key = Space J4 Key = Space VCC 5V GND 图1.1组合逻辑电路分析电路图说明：ABCD 按逻辑开关“1”表示高电平，“0”表示低电平；逻辑指示灯：灯亮表示“1”，灯不亮表示“0”。真值表如下： A B C D Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 表1.1 组合逻辑电路分析真值表实验分析：由实验逻辑电路图可知：输出X1=AB CD =AB+CD ，同样，由真值表也能推出此方程，说明此逻辑电路具有与或功能。 2、密码锁问题：密码锁的开锁条件是：拨对密码，钥匙插入锁眼将电源接通，当两个条件同时满足时，开锁信号为“1”，将锁打开；否则，报警信号为“1”，则接通警铃。

试分析下图中密码锁的密码ABCD 是什么？密码锁逻辑原理图如下： U1A 74LS00N U2B 74LS00N U3C 74LS00N U4D 74LS00N U5D 74LS00N U6A 74LS00N U7A 74LS00N U8A 74LS20D GND VCC 5V J1 Key = Space J2 Key = Space J3 Key = Space J4 Key = Space VCC 5V X1 2.5 V X2 2.5 V 图 2 密码锁电路分析实验真值表记录如下：实验真值表 A B C D X1 X2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 表1.2 密码锁电路分析真值表实验分析：由真值表（表1.2）可知：当ABCD 为1001时，灯X1亮，灯X2灭；其他情况下，灯X1灭，灯X2亮。由此可见，该密码锁的密码ABCD 为1001.因而，可以得到：X1=ABCD ，X2=1X 。

数字钟设计报告——数字电路实验报告

数字钟设计实验报告专业:通信工程姓名:王婧班级:111041B 学号:111041226

数字逻辑课程设计-数字时钟

数字逻辑课程设计实验报告题目数字钟姓名桂大有班级网络工程103班学号109074360 指导教师陆勤完成日期2012年5月21日

数字钟的设计 1.数字钟的功能描述 (1)计时和显示功能采用24小时计时并以十进制数字显示时、分、秒（时从00-23，分、秒从00-59）。 (2)校对动能当数字时钟走的有偏差时，应能够手动校时。 2.数字钟的设计思路根据功能要求，整个数字时钟分为计时和校时两大部分。计时部分秒计时电路接收1Hz时基信号，进行60进制计数，计满后秒值归0，并产生1/60Hz时钟信号；分钟计时电路接受1/60Hz时钟信号，进行60进制计数，计满后分钟值归0，并产生1/3600Hz时钟信号，小时计时电路接收1/3600Hz时钟信号，进行24小时计数，计满后小时、分、秒皆归0，如此循环往复。校时部分，采用两个瞬态按键配合实现，1号键产生单脉冲，控制数字钟在计时/校时/校分/校秒四种状态间切换，2号键通过控制计数使能端让时/分/秒计数器发生状态翻转以达到指定的数值。 3.系统功能模块介绍 Ⅰ.模块一：数字钟总体原理电路。其中包含：（1）分钟、秒计时电路（２）小时计时电路（３）计时／校时的切换

Ⅱ.采用原理图和HDL混合设计方式实现数字钟 ①分钟、秒计时电路分钟、秒计时需要60进制计数，其电路图如下所示：该电路图用两片７４１６０采用同步连接构成６０进制计数器，通过译码电路识别稳态“５９”，输出低电平使计数器置数为０。整个技术循环为００—>０１—>０２—>…—>５８—>５９—>００—>…，共有６０个稳定状态。计数值采用ＢＣＤ码形式，Ｑ７～Ｑ４表示分钟或秒的十位，Ｑ３～Ｑ０表示分钟或秒的各位。ＥＮ输入端当正常计数状态时接收分钟计时电路的进位输出，，而在校时状态时接收校时脉冲用于控制小时值的翻转。计满进位输出端ＣＯ用于触发高一级计数器的技术动作。 ②小时计时电路(采用24时制,电路图如下所示)

数字电子钟课程设计实验报告

中北大学信息与通信工程学院通信工程专业《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期学生姓名：张涛学号：李子鹏学号：课程设计题目：数字电子钟的设计起迄日期：2017年1月4日～2017年7月10日课程设计地点：科学楼指导教师：姚爱琴 2017年月日课程设计任务书

中北大学信息与通信工程学院通信工程专业《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期题目：数字电子钟的设计学生姓名：张涛学号：李子鹏学号：

指导教师：姚爱琴 2017 年 1 月 6 日中北大学信息与通信工程学院通信工程专业《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期题目：数字电子钟的设计学生姓名：张涛学号：李子鹏学号：指导教师：姚爱琴 2017 年月日

目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12) 1 引言数字钟是一种用数字电子技术实现时，分，秒计时的装置，具有较高的准确性和直观性等各方面的优势，而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理，在设计数字电子钟的过程中，用数字电子技术的理论和制作实践相结合，进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用，同时学会使用Multisim电子设计软件。 2数字电子钟设计方案 2.1 数字计时器的设计思想要想构成数字钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高，因此，需要进行分频，使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1Hz）。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，就需要分别设计60进制，24进制计数器，并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器，是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。值得注意的是：任何记时装置都有误差，因此应考虑校准时间电路。校时电路一般

电工电子实验报告

电工电子实验报告电工电子综合实验（U）实验报告 —多功能数字计时器

摘要设计搭建一个多功能数字计数器，从0分0秒开始计时, 计到9分59秒后自动清零。具有计时、清零、校分、整点报时的基本功能和闹钟、秒表的附加功能。显示电路使用的是动态显示方式，即只使用一片译码器外加较高频率的时钟控制电路来实现数码管的“同时”显示功能 Abstract Desig n a multi-purpose digital register which can display the time . It starts from 0 mi nute 0 sec on ds, counts after 9 minute 59 sec onds automatic clear zero. The clock has the basic functions of clearing, minute-correcting, beeping in the sharp hour and the stopwatch. We use dyn amic display circuit to display, n amely realiz ing display ing in the same time using one en coder and a high freque ncy.

目录设计目的二. 设计要求三. 实验原理四. 单元电路设计及其电路图 1信号发生电路 2、计时电路 3、显示电路 4、清零电路 5、校分电路 6、报时电路五. 附加电路六. 实验感想七. 实验中遇到的问题八. 附录 1、工具及器件清单 2、各元件的引脚图及功能表 3、总电路逻辑图 4、参考文献

数字逻辑课程设计数字电子钟

课程设计(综合实验)报告题目：第四个实验数字电子钟院系：计算机科学系班级：计算计科学与技术1班学号：学生姓名：队员姓名：指导教师：

《数字逻辑》综合实验任务书一、目的与要求 1 目的 1.1综合实验是教学中必不可少的重要环节，通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。 1.2注重培养学生正确的设计思想，掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。 1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能及其基本工程素质。 2.要求 2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。 2.2根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。 2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。 2.4学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确

使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。 2.5学会撰写综合实验总结报告。 2.6通过综合实验，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。 2.7在综合实验过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。二、主要内容数字电子钟设计一台能显示时﹑分、秒的数字电子钟，要求如下： 1）秒﹑分为00—59六十进制计数器，时为00—23二十四进制计数器； 2）可手动校正：可分别对秒﹑分﹑时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入校正，（校正时不能输出进位）。元器件选择 74LS162：4块与非门74LS00：2块共阳数码管LED 74LS161：2块GAL16V8：2块晶体振荡器：1MHZ GAL20V8：1块TDS-4实验箱导线若干所需要器件的图片如下

数字时钟设计实验报告.docx

电了课程设计题目：数字时钟

数字时钟设计实验报告、设计要求: 设计一个24小时制的数字时钟。要求：计时、显示精度到秒；有校时功能。采用中小规模集成电路设计。发挥：增加闹钟功能。二——、设计方案：由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成电路。秒时钟信号发生器可由振荡器和分频器构成。计时电路中采用两个60进制计数器分别完成秒计时和分计时；24进制计数器完成时计时；采用译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示。校时电路采用开关控制时、分、秒计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时。三、电路框图: 四、电路原理图: （一）秒脉冲信号发生器秒脉冲信号发生器是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量。由振荡器与分频器组合产生秒脉冲信号。振荡器：通常用555定时器与RC构成的多谐振荡器，经过调整输出100QHZ 脉冲。分频器：分频器功能主要有两个，一是产生标准秒脉冲信号，一是提供功能扩展电路所需要的信号，选用三片74LS290进行级联，因为每片为1/10分频器，三片级联好获得IHz标准秒脉冲。其电路图如下：

图三60进制--秒计数电路 <1 LI? （二）秒、分、时计时器电路设计秒、分计数器为60进制计数器，小时计数器为24进制计数器 60进制一一秒计数器秒的个位部分为逢十进一，十位部分为逢六进一，从而共同完成 60进制计数器。当计数到59时清零并重新开始计数。秒的个位部分的设计：利用十进制计数器 CD4011（设计10进制计数器显示秒的个位。个位计数器由0增加到9时产生进位，连在十位部计数器脉冲输入端CP ，从而实现10进制计数和进位功能。利用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位，当十位计数器由0增加到5时利用74LS11与门产生一个高电平接到个位、十位的CD4011C 的清零端，同时产生一个脉冲给分的个位。其电路图如下：图二秒脉冲信号发生器 CKB CKA Rol NC Roe QA NC VrC GMD R91 QE R9S ClC ?∣0∏hrη A C ? D D B C- ^NQQ^QQ BICy X 1 ￡ W R0R0N C VC Tffl DI5 GVT M RES OTN CKB CKA Rol NC R02 QA NC QD VCC GND R91 QB R92 QC Z 一 --∏ I ∣Ξ?? 中 OlA DiLn+1;IIlr

数字电子技术实验报告汇总

《数字电子技术》实验报告实验序号：01 实验项目名称：门电路逻辑功能及测试学号姓名专业、班级实验地点物联网实验室指导教师时间2016.9.19 一、实验目的 1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。 2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。 3、学会检测基本门电路的方法。二、实验仪器及材料 1、仪器设备：双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱 2. 器件： 74LS00 二输入端四与非门2片 74LS20 四输入端双与非门1片 74LS86 二输入端四异或门1片三、预习要求 1. 预习门电路相应的逻辑表达式。 2. 熟悉所用集成电路的引脚排列及用途。四、实验内容及步骤实验前按数字电路实验箱使用说明书先检查电源是否正常，然后选择实验用的集成块芯片插入实验箱中对应的IC座，按自己设计的实验接线图接好连线。注意集成块芯片不能插反。线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。实验中

1.与非门电路逻辑功能的测试（1）选用双四输入与非门74LS20一片，插入数字电路实验箱中对应的IC座，按图1.1接线、输入端1、2、4、5、分别接到K1~K4的逻辑开关输出插口，输出端接电平显图 1.1 示发光二极管D1~D4任意一个。（2）将逻辑开关按表1.1的状态，分别测输出电压及逻辑状态。表1.1 输入输出 1(k1) 2(k2) 4(k3) 5(k4) Y 电压值（v） H H H H 0 0 L H H H 1 1 L L H H 1 1 L L L H 1 1 L L L L 1 1 2. 异或门逻辑功能的测试

图 1.2 （1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.2接线，输入端1、2、4、5接逻辑开关(K1~K4)，输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。（2）将逻辑开关按表1.2的状态，将结果填入表中。表1.2 输入输出 1(K1) 2(K2) 4(K35(K4) A B Y 电压（V） L H H H H L L L H H H H L L L H H L L L L L H H 1 1 1 1 1 1 1 1

电路设计实验报告

电子技术课程设计题目：班级：姓名：合作者：

数字电子钟计时系统一、设计要求用中、小规模集成电路设计一台能显示时、分、秒的数字电子钟，基本要求如下： 1、采用LED显示累计时间“时”、“分”、“秒”。 2、具有校时功能。二、设计方案数字电子钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成，其整体框图为其中，秒信号发生器为：

由石英晶体发出32768Hz的振荡信号经过分频器，即CD4060——14级串行二进制计数器/分频器和振荡器，输出2Hz 的振荡信号传入D触发器，经过2分频变为秒信号输出。校时电路为：当K1开启时，与非门一端为秒信号另一端为高电位，输出即为秒信号秒计数器正常工作，当K1闭合，秒信号输出总为0，实现秒暂停。当K2/K3开启时，分信号/时信号输入由秒计数器输出信号及高电平决定，所以输出信号即为分信号/时信号，当K2/K3闭合时，秒信号决定分信号/时信号输出，分信号/时信号输出与秒信号频率一致，以实现分信号/时信号的加速校时。秒、分计数器——60进制

首先，调节CD4029的使能端，使其为十进制加法计数器。将输入信号脉冲输入第一个计数器（个位计数器）计十个数之后将，进位输出输给下一个计数器（十位计数器）的进位输入实现十秒计数。当计数器的Q1，Q2输出均为1时经过与门电路，输出高电平，作为分脉冲或时脉冲并同时使两计数器置零。时计数器——24进制时脉冲首先，调节CD4029的使能端，使其为十进制加法计数器。将输入信号脉冲输入第一个计数器（个位计数器）计十个数之后将，进位输出输给下一个计数器（十位计数器）的进位输入实现十秒计数。当十位计数器Q1和个位计数器Q2输出均为1时经过与门电路，输出高电平使两计数器置零。译码显示电路

数字逻辑课程设计数字电子钟

课程设计(综合实验)报告题目：第四个实验数字电子钟院系：计算机科学系班级：计算计科学与技术1班学号：学生姓名：队员姓名：指导教师：

《数字逻辑》综合实验任务书一、目的与要求 1 目的综合实验是教学中必不可少的重要环节，通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。注重培养学生正确的设计思想，掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能及其基本工程素质。 2.要求能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。

学会撰写综合实验总结报告。通过综合实验，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。在综合实验过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。二、主要内容数字电子钟设计一台能显示时﹑分、秒的数字电子钟，要求如下： 1）秒﹑分为00—59六十进制计数器，时为00—23二十四进制计数器； 2）可手动校正：可分别对秒﹑分﹑时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入校正，（校正时不能输出进位）。元器件选择 74LS162：4块与非门74LS00：2块共阳数码管LED 74LS161：2块GAL16V8：2块晶体振荡器：1MHZ GAL20V8：1块TDS-4实验箱导线若干所需要器件的图片如下 1同步十进制计数器74LS162 3输入正与非门74LS00

数字时钟设计实验报告

电子课程设计题目:数字时钟

数字时钟设计实验报告一、设计要求: 设计一个24小时制的数字时钟。要求:计时、显示精度到秒;有校时功能。采用中小规模集成电路设计。发挥:增加闹钟功能。二、设计方案: 由秒时钟信号发生器、计时电路与校时电路构成电路。秒时钟信号发生器可由振荡器与分频器构成。计时电路中采用两个60进制计数器分别完成秒计时与分计时;24进制计数器完成时计时;采用译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示。校时电路采用开关控制时、分、秒计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时。三、电路框图: 图一数字时钟电路框图四、电路原理图: (一)秒脉冲信号发生器秒脉冲信号发生器就是数字电子钟的核心部分,它的精度与稳定度决定了数字钟的质量。由振荡器与分频器组合产生秒脉冲信号。 ? 振荡器: 通常用555定时器与RC 构成的多谐振荡器,经过调整输出1000Hz 脉冲。 ? 分频器: 分频器功能主要有两个,一就是产生标准秒脉冲信号,一就是提供功能扩展电路所需要的信号,选用三片74LS290进行级联,因为每片为1/10分频器,三片级联好获得1Hz 标准秒脉冲。其电路图如下: 译码器译码器译码器时计数器 (24进制) 分计数器 (60进制) 秒计数器 (60进制) 校时电路秒信号发生器

图二秒脉冲信号发生器 (二)秒、分、时计时器电路设计秒、分计数器为60进制计数器,小时计数器为24进制计数器。 ?60进制——秒计数器秒的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而共同完成60进制计数器。当计数到59时清零并重新开始计数。秒的个位部分的设计:利用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位。个位计数器由0增加到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数与进位功能。利用74LS161与74LS11设计6进制计数器显示秒的十位 ,当十位计数器由0增加到5时利用74LS11与门产生一个高电平接到个位、十位的CD40110的清零端,同时产生一个脉冲给分的个位。其电路图如下: 图三60进制--秒计数电路 ?60进制——分计数电路分的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而共同完成60进制计数器。当计数到59时清零并重新开始计数。秒的个位部分的设计:来自秒计数电路的进位脉冲使分的个位加1,利用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位。个位计数器由0

EDA 实验2简单分频时序逻辑电路设计实验报告

时序电路设计实验目的: 1．掌握条件语句在简单时序模块设计中的使用。 2．学习在Verilog模块中应用计数器。实验环境: Windows 7、MAX+PlusⅡ10等。实验内容: 1．模为60的8421BCD码加法计数器的文本设计及仿真。 2．BCD码—七段数码管显示译码器的文本设计及仿真。 3．用For语句设计和仿真七人投票表决器。 4．1/20分频器的文本设计及仿真。实验过程: 一、模为60的8421BCD码加法计数器的文本设计及仿真：（1）新建文本：选择菜单File下的New，出现如图5.1所示的对话框，在框中选中“Text Editor file”，按“OK”按钮，即选中了文本编辑方式。图5.1 新建文本（2）另存为V erilog编辑文件，命名为“count60.v”如图5.2所示。（3）在编辑窗口中输入程序，如图5.3所示。

图5.2 另存为.V编辑文件图5.4 设置当前仿真的文本设计图5.3 模为60的8421BCD码加法计数器的设计代码

（4）设置当前文本：在MAX+PLUS II中，在编译一个项目前，必须确定一个设计文件作为当前项目。按下列步骤确定项目名：在File菜单中选择Project 中的Name选项，将出现Project Name 对话框：在Files 框内，选择当前的设计文件。选择“OK”。如图5.4所示。（5）打开编译器窗口：在MAX—plusⅡ菜单内选择Compiler 项，即出现如图5.5的编译器窗口。图5.5 编译器窗口选择Start即可开始编译，MAX+PLUS II编译器将检查项目是否有错，并对项目进行逻辑综合，然后配置到一个Altera 器件中，同时将产生报告文件、编程文件和用于时间仿真用的输出文件。（6）建立波形编辑文件：选择菜单File下的New选项，在出现的New对话框中选择“Waveform Editor File”，单击OK后将出现波形编辑器子窗口。（7）仿真节点插入：选择菜单Node下的Enter Nodes from SNF选项，出现如图5.6所示的选择信号结点对话框。按右上侧的“List”按钮，在左边的列表框选择需要的信号结点，然后按中间的“=>”按钮，单击“OK”，选中的信号将出现在波形编辑器中。图5.6 仿真节点插入

数字逻辑实验报告(数字时钟设计)

数字逻辑实验报告

实验三、综合实验电路一、实验目的：通过一个综合性实验项目的设计与实现，进一步加深理论教学与实验软硬件平台的实践训练，为设计性实验做好充分准备。二、实验原理：根据要求的简单设计性的电路设计实验，应用基本器件与MSI按照电路设计步骤搭建出初级电路；设计型、综合型的较复杂实验电路三、实验设备与器件：主机与实验箱四、实验内容：（1）实验任务：根据所学习的器件，按照电路开发步骤搭建一个时钟，要求实现的基本功能有计时功能、校对时间功能、整点报时、秒表等功能。（2）实验任务分析：完成该数字时钟，采用同步时序电路，对于计时的的功能，由于时间的秒分时的进位分别是60、60、24，所以可以应用74LS163计数器分别设计2个模60计数器以及一个模24计数器，那么需要有7个秒输出，7个分输出，6个小时的输出；对于校对时间的功能，由74LS163的特性可知，当该器件处于工作状态时，每来一个CLK脉冲，计数值加1，所以可以手动控制给CLK脉冲，来进行时间的校对；对于整点报时功能，可以采用一个比较电路，当时间的分秒数值全部为零时，那么此时可以接通报时装置，可以在电路中设置报时的的时间；对于秒表功能，有两种方案，可以单独重新设计一个秒表装置，采用模100计数器以及两个模60计数器，可以进行优化，使用原先的两个模60计数器，这样可以简化电路，是电路简洁。（3）实验设计流程：

（4）输入输出表：（5）各个功能模块的实现： A、计时功能模块的实现（电路图及说明）秒表部分及说明

说明：该部分是实现功能正常计时中的秒部分的计时工作。如图所示，图中采用两个74LS163来做一个模60计时器，计数的起止范围是0~59，（第一个74LS163采用模10计数，起止为0~9，第二个74LS163的计数起止范围是0~5），两个器件采用级联方式，用预置位方法实现跳转；该部分有7个秒输出，接到BCD译码显示器。注解：第一个163器件： LDN端统一接到清零端ABCD端接地 ENP端接到VCC高电平ENT接高电平VCC 第二个163器件： LDN端统一接到清零端ABCD端接地 ENP端接到VCC高电平ENT接高电平第一个163的预置位段分钟部分以及说明：

实验2 分频电路和数字时钟

数字钟设计报告——数字电路实验报告

实验五--时序逻辑电路实验报告

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数字时钟设计原理

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实验2 分频电路和数字时钟

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