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基于Qsys的第一个Nios II系统设计

基于Qsys的第一个Nios II系统设计
基于Qsys的第一个Nios II系统设计

[FPGA]基于Qsys的第一个Nios II系统设计

一、基本说明

1、软件平台:Quartus II 13.0(64-bit)

Nios II 13.0 Software Build Tools for Eclipse

2、硬件平台:Altera Cyclone II EP2C8Q208C8N

二、设计目标

完成FPGA平台上的“Hello Word”实现,实现方式:基于Qsys的Nios II系统设计。

三、具体步骤

1、打开Quartus II 13.0(64-bit),新建一个工程,File -> New Project Wizard…,忽略Introduction,之间单击Next> 进入下一步。分别设置工程工作目录、工程名称。这里需要注意的是工程工作目录中请使用英文,不要含有空格等,否则在后面使用Nios II IDE的时候会出现问题。设置好后如图1所示。然后进行下一步。

图 1 设置工程工作目录、工程名称

2、添加已经存在的文件,这里我们没有需要添加的文件,直接单击Next> 进入下一步。进行器件设置。我们使用的Cyclone II 家族的EP2C8Q208C8 芯片,选择好后直接进入下一步。进行EDA工具设置,由于我们工程中不进行仿真等,故不进行设置,如果需要进行ModelSim仿真,则在Simulation行中,选择Tool Name 为ModelSim-Altera(这里根据所安装的ModelSim版本进行选择),Format(s)选择为Verilog HDL(这里也是根据所掌握的硬件描述语言进行选择)。点击Next> ,进入了Summary(摘要)页面,然后单击Finish 完成即可。

3、新建Block Diagram/Schematic File (方块图/原理图文件)。单击File -> New..,选择Design Files 中的Block Diagram/Schematic File,单击OK即可。完成后结果如图2所示。

图 2 新建Block Diagram/Schematic File

4、启动Qsys 工具,进行硬件部分设计。单击Tools -> Qsys ,进入Qsys设置界面,如图3所示。系统已经默认添加了时钟模块,名称为clk_0 ,这里我们选中clk_0,右击,选择Rename,将其名称更改为clk。以下再添加任何模块,我们都进行类似的名称更改,更改名称的方法类似,就不在重复叙述了。

5、添加软核处理器的各部分模块。我们总共需要添加Nios II Processor、On_ChipMemory(RAM or ROM)、JTAG UART、System ID Peripheral这4个模块。首先熟悉一下Qsys 的界面。左面Component Library,是系统提供的元件库,里面有一些构成处理器的常用模块。右面是已经添加到系统的模块,也就是说,

Nios II 软核处理器是可以定制的,根据具体需要来。我们在Component Library 中搜索Nios II Processor,双击即可进行配置。首先需要选择的是Nios II 核心的类型。Nios II 软核的核心共分成三种,为e型、s型以及f型。

图 3 Qsys设置界面

e型核占用的资源最少,功能也最简单,速度最慢。s型核占用资源其次,功能和速度较前者都有所提升,f型核的功能最多,速度最快,相应的占用资源也最多,选择的时候根据需求和芯片资源来决定,这里我们选择s核。然后单击Finish,结束当前配置。

下面添加片内存储器,在元件库中搜索On Chip Memory。双击进行设置。我们主要设置Size中的Data width和Total memoy size。Data width设置的是数据位宽,这里我们设置成16位。Total memoy size设置的是片内资源的大小,需要根据芯片资源进行合理设置,这里我们设置为10240 bytes。单击Finish,结束当前配置。

下面添加Jtag下载调试接口。在元件库中搜索jtag uart。双击进行设置。由于我们的系统没有特殊要求,因此这里我们选择默认配置即可。单击Finish 结束当前配置。

下面添加系统ID模块。系统ID是系统与其他系统区别的唯一标识。在元件

库中搜索system id peripheral,双击进行设置。这里我们随便进行设置,如设置为1234。单击Finish,结束当前配置。

下面需要进行的连线,即将右面Connections栏目中的相关线通过设置节点进行连接。首先所有模块的clk和复位reset需要连接起来。然后片内存储器On-Chip Memory的s1和处理器nios2_qsys的data_master和instruction_master相连。JTAG调试模块jtag_uart的avalon_jtag_slave和处理器nios2_qsys的data_master相连。系统ID模块sysid_qsys的control_slave和处理器nios2_qsys 的data_master相连。最后,处理器nios2_qsys的中断和jtag_uart的中断相连接。最终的完成效果如图4所示。

图 4 Qsys Connections完成效果

6、进行软核的相关设置。首先双击nios2_qsys,进入处理器设置模块。在Core Nios II栏目下,将Reset vector memory 和Exception vector memory 设置为onchip_memory.s1。

7、然后,单击System -> Assign Base Addresses,这时候我们会发现下部Messages 窗口中原先的错误全部没有了,变为0 Errors,0 Warnings。如果不是这个结果,返回去按步骤检查。

8、接着,单击File -> Save,进行保存,这里我们保存文件名为nios_qsys。

9、最后,选择Generation选项卡,设置Create simulation model为None,然后单击下面的Generate,进行生成。时间较长,大家耐心等待。生成完成后单击close 即可,然后关闭Qsys回到Quartus II界面。

10、双击Block1.bdf的空白处,打开Symbol对话框。单击右下角的MegaWizard Plug-In Manager…,进入宏模块调用界面,选择Creat a new custom megafunction variation,单击Next> 进入下一步,在What name do you want for the output file

下面的地址后面添加输出文件的名称,如原来内容为

F:/FPGAandCPLD/Demo/NIOS/HelloWord_nios/,

添加后为F:/FPGAandCPLD/Demo/NIOS/HelloWord_nios/pll_nios 。然后在右侧搜索框中搜索ALTPLL,选中即可,这一步主要为系统添加时钟模块,然后单击Next>进入下一步。

11、弹出ALTPLL设置对话框,这里我们在General栏目的What is the frequency of the inclk0 input?地方,将时钟更改为50MHz,然后连续单击Finish完成操作,这时会弹出一个Quartus II IP Files对话框,单击Yes完成即可,不需要进行任何操作。然后单击Symbol对话框中的OK即可,然后将模块放在Block1.bdf中即可。

12、再次双击打开Symbol对话框,方法同第10步。选择左侧的Libraries -> Project –> nios_qsys,然后单击OK即可,将nios_qsys放置在空白处。

13、再次双击打开Symbol对话框,方法同第10步。在Name中输入input,这时右侧会显示输入信号图标,单击OK完成将其放置在空白处即可。重复此步骤,共添加两个输入到空白处,然后按照同样步骤添加两输入与门(and2)到空白处。

14、将两个输入信号图标更名为sys_clk和reset_n,然后按照图5所示连接摆放好。

图 5 连接图示

15、单击File -> Save,进行文件保存,名称默认即可,如helloword.bdf。

16、单击Assignments –> Pin Planner,添加两个Node Name为sys_clk和reset_n,对应的引脚为28和112。然后关闭Pin Planner对话框即可。

17、单击Project -> Add/Remove Files in Project…,单击File name后面的浏览按钮,选择.qsys文件,单击Add将其添加进来,然后单击OK。

18、现在进行编译即可。单击Processing -> Start Complilation,进行编译。编译时间过长,大家耐心等待,通过后,将其下载到FPGA中,具体的下载过程,这里就不在追溯,大家可以参考其他资料学习。注意一点:下载后,不要断电,否则下载的东西全部丢失,这是由FPGA特点决定的,大家可以自己了解一下。

硬件部分到此结束,下面进行软件部分设计。

19、打开Nios II 13.0 Software Build Tools for Eclipse,首先,需要进行Workspace Launcher(工作空间)路径的设置,接触过Eclipse的朋友都熟悉,自己设定即可,需要注意的是路径中不要含有空格等,然后单击OK即可。

20、新建工程。单击File -> New -> Nios II Application and BSP from Template,弹出Nios II Application and BSP from Template对话框。先选择对应的SOPC系统,单击SOPC Information File name后面的浏览按钮,选择我们之前硬件部分做好的软核文件,后缀名为.sopcinfo,这里一定要注意,选择的文件一定要对应起来,否则会因为软硬不匹配导致系统失败。我这里选择的nios_qsys.sopcinfo,然后系统会自动读取CPU name,我们不用再进行设置,下面填写Project name,这里我们填写为helloword,工程模板(Project template)使用默认的即可。然后单击Finish 完成即可。这时候会在左侧的Project Explorer中生成两个工程文件,如图6所示。

图 6 生成的工程文件

我们双击打开helloword工程下面的hello_word.c文件,就可以看到c语言代码,我们添加一句printf("Hello word! \n"); 然后,右击我们的helloword工程,选择Nios II -> BSP Editor,进入Nios II BSP Editor配置界面。我们主要在main选项卡下hall中进行配置。具体配置内容见图7。然后单击Generate,生成BSP库。生成完成后,单击Exit退出即可。

21、下面我们编译helloword工程。右击选择Build Project。第一次编译的话,时

间也会比较常,耐心等待一下。

图7 Nios II BSP Editor配置

22、编译完成后,右击工程,选择Run As -> Nios II Hardware,弹出Run Configurations 对话框,默认Project选项卡中Project name和Project ELF file name应该都是有内容的,没有的选一下。然后进入Target Connection选项卡,Connections中如果没有东西的话,单击右侧的Refresh Connection来查找我们的下载器,查找后我们单击System ID Prroperties…,进行系统ID检测,检查是否是我们之前设置的ID 号,无误后点击Apply,然后再点击Run,这是程序会被自动下载,最终在Nios II Console选项卡中会显示下载完成后程序运行的结果,即发回两句话,具体效果如图8所示。

图8程序运行效果

至此,整个实验结束,恭喜你坚持到最后并成功完成了本次任务,加油,少年!!

简易电子时钟的设计

单片机课程设计报告设计题目:简易电子时钟的设计 院别: 专业班级: 学号:

姓名: 指导教师: 摘要 通过一学期单片机的学习,对其已经有了初步的了解,但是随着社会的不断发展,单片机的应用正在不断地走向深入,它特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,在根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。我们也借此课程设计的机会,对单片机有更深一步的了解与学习。 本次课程课程设计的目的是设计一个简易的电子时钟,通过一个8位共阴极数码管进行时、分、秒的显示,另外设置7个按键,一个用来调整小时,一个用来调整分钟,一个开关控制是否调整时间。 关键词:AT89C51,数码管,按键,DS1303时钟芯片

1.概述 本设计是锻炼我们的自学能力合作能力,依靠团队的力量去完成一项具体的任务系统的训练了所学知识,设计的过程必将是难忘的,这也将是大学向社会工作过度的一个重要阶段。 本阶段过后要去能够熟练的运用单片机中的计数器、定时器、中断、数码管显示等参考教材或者相关资料,采用C语言实现数字时钟功能,在数码管上实时显示,并运用Protues软件绘制电路原理图,并进行仿真验证和误差分析。 2.系统总体方案设计 2.1系统方案的确定 用6位数码管,可以显示出时、分、秒;用P2端口控制位选,由定时器进行时间的控制(秒);当总按键按下时可以进行时间调整; 2.2方案分析 2.3系统总框图 图2.1

3.系统硬件系统设计 3.1复位电路 单片机复位电路就好比电脑的重启部分,当电脑在使用中出现死机,按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样,当单片机系统在运行中,受到环境干扰出现程跑飞的时候,按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。 复位电路的工作原理: 在单片机系统中,系统上电启动的时候复位一次,当按键按下的时候系统再次复位,如果释放后再按下,系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。单片机复位电路如下图 图3.1 3.2时钟电路 单片机运行需要时钟支持——就像计算机的CPU一样,如果没有时钟电路来产生时钟驱动单片机,那单片机就不能执行程序。 单片机可以看成是在时钟驱动下的时序逻辑电路。 以5l单片机为例随明:51单片机为l2个时钟周期执行一条指令。也就是说单片机运行一条指令,必须要用r2个时钟周期。没有这个时钟,单片机就跑不起来了,也没有办法定时和进行和时间有关的操作。 时钟电路是微型计算机的心脏,它控制着计算机的二个节奏。CPU就是通过复杂的时序电路完成不同的指令功能的。51的时钟信号可以由两种方式产生:一种是内部方式,利用芯片内部的振荡电路,产生时钟信号:另一种为外部方式,时钟信号由外部引入。

Proe中的常用函数关系

Proe中的部分函数关系 一、函数关系 sin 正弦Cos 余弦tan 正切asin 反正弦acos 反余弦atan 反正切sinh 双曲线余弦cosh 双曲线正弦tanh 双曲线正切spar 平方根exp e的幂方根abs 绝对值log 以10为底的对数ln 自然对数 ceil 不小于其值的最小整数floor 不超过其值的最大整数 二、齿轮公式 alpha=20 m=2 z=30 c=0.25 ha=1 db=m*z*cos(alpha) r=(db/2)/cos(t*50) theta=(180/pi)*tan(t*50)-t*50 z=0 三、蜗杆的公式da=8为蜗杆外径m=0.8 为模数angle=20压力角 L=30长度q直径系数d分度圆直径f齿根圆直径n实数

其中之间的关系 q=da/m-2 d=q*m df=(q-2.4)*m n=ceil(2*l/(pi*m)) 在可变剖面扫描的时候运用公式sd4=trajpar*360*n 在扫描切口的时候绘制此图形,其中红色的高的计算公式是sd5=pi*m/2 五、方向盘的公式sd4=sd6*(1-(sin(trajpar*360*36)+1)/8) 其中sd4是sd6的(3/4或者7/8),sin(trajpar*360*36的意思是转过360度且有36个振幅似的 六、凸轮的公式sd5=evalgraph("cam2",trajpar*360) r=150 theta=t*360 z=9*sin(10*t*360) 在方向按sin(10*t*360)的函数关系,9为高的9倍10为10个振幅似的 七、锥齿轮公式 m=4模数z =50齿轮齿数z-am=40与之啮合的齿轮齿数angle=20压力角b=30齿厚long分度圆锥角 d分度圆直径da齿顶圆直径df齿根圆直径db基圆直径关系:long=atan(z/z-am) d=m*z da=d+2*m*cos(long)

数字电子时钟设计

电子技术课程设计 数字电子时钟的设计 摘要: 设计一个周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,具有校时功能和报时功能的电子钟。本系统的设计电路由时钟译码显示电路模块、脉冲逻辑电路模块、时钟脉冲模块、整电报时模块、校时模

块等部分组成。计数器采用异步双十进制计数器74LS90,发生器使用石英振荡器,分频器4060CD及双D触发器74LS74D,整电报时电路用门电路及扬声器构成。 一、设计的任务与要求 电子技术课程设计的主要任务是通过解决一,两个实际问题,巩固和加深在“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”课程中所学的理论知识和实验技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。电子技术课程设计的主要内容包括理论设计、仿真实验、安装与调试及写出设计总结报告。衡量课程设计完成好坏的标准是:理论设计正确无误;产品工作稳定可靠,能达到所需要的性能指标。 本次课程设计的题目是“多功能数字电子钟电路设计”。要求学生运用数字电路,模拟电路等课程所学知识完成一个实际电子器件设计。 二、设计目的 1、让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统 的设计、安装、测试方法; 2、进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实 际问题的能力; 3、提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力; 4、培养书写综合实验报告的能力。

三、原理方框图如下 1、图中晶体振荡电路由石英32.768KHZ及集成芯。 2、图中分频器4060BD芯片及D触发器构成分频器。 3、计数器由二——五——十73LS90芯片构成。 4、图中DCD_HEX显示器用七段数码显示器且本身带有译码器。 5、图中校时电路和报时电路用门电路构成。 四、单元电路的设计和元器件的选择 1、十进制计数电路的设计 74LS90集成芯片是二—五—十进制计数器,所以将INB与QA 相连;R0(1)、R0(2)、R9(1)、R9(2)接地(低电平);INA

数字电子时钟逻辑电路设计

《数字逻辑》 课程设计报告 设计题目:数字电子钟 组员:黄土标黄维超蔡荣达孙清玉 指导老师:麦山 日期:2013/12/27 摘要数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置,本次数字时钟电路设计采用GAL系列芯片来分别实现时、分、秒的24进制和60进制的循环电路,并支 持手动清零和校正的功能。 关键词数字电子钟;计数器;GAL 4040芯片;M74LS125AF三态门 1设计任务及其工作原理 1.1设计任务 设计一台能显示时,分,秒的数字电子钟。 技术要求: (1)秒、分为00?59六十进制计数器

⑵时为00?23二十四进制计数器 (3)可手动校正:能分别进行秒、分、时的校正。只要将开关置于手动位置,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。并且可以手动按下脉冲进行清零。 1.2 工作原理 本数字电子钟的设计是根据时、分、秒各个部分的的功能的不同,分别用 GAL16V8D设计成六十进制计数器和用GAL22V10秒的个位,设计成十进制计数器,十位设计成六进制进制计数器(计数从00到59时清零并向前进位)。分部分的设计与秒部分的设计完全相同;时的个位,设计成二进制计数器,十位设计为四进制计数器,当时钟计数到23时59分59秒时,使计数器的小时部分清零,进而实现整体循环计时的功能。 2 电路的组成 2.1计数器部分:利用GAL16V8[和GAL22V1(芯片分别组成二十四进制计数器和六 十进制计数器,它们采用同步连接,利用外接标准脉冲信号进行计数。 2.2显示部分:将三片GAL芯片对应的引脚分别接到实验箱上的七段共阴数码显示管上,根据脉冲的个数显示时间。 3.3 分频器:由于实验箱上提供的时钟脉冲的时间间隔太小,所以使用GAL16V8D 和GAL16V8D 4040芯片和M74LS125AF三态门芯片设计一个分频器,使连续输出脉 冲信号时间间隔为0.5s

智能电子钟设计与制作

小型智能系统设计与制作 学习情境一智能电子钟设计与制作 一、教学引导 学习目标: 1. 通过查阅资料,能分析电子钟的功能与技术要求,确定电子钟的基本结构; 2. 能根据功能与技术要求,进行显示器、键盘、时钟芯片等器件的选用; 3. 能根据小组成员的实际情况,合理分配学习性工作任务,制订实施计划; 4. 会制定任务设计方案及程序设计结构; 5. 会设计显示、键盘、时钟芯片等各种接口电路; 6. 能使用软件设计、仿真电路并进行PCB制作。 7. 能够整理设计文档,编写智能电子钟的使用说明书。 学习内容 1.接受智能电子钟的设计制作任务,阅读任务书 2.收集资料,了解相关知识 3.制订设计方案 4.显示、键盘等接口电路设计和PCB板设计、制作 5.智能电子钟硬件安装与调试 6.智能电子钟软件设计与调试 7.智能电子钟功能、技术指标测试 8.编写智能电子钟的使用说明书 9.文档资料归档 学习任务 1.完成智能电子钟的方案设计 2.完成智能电子钟的设计与制作 3.完成技术文档的编写 4.完成学习过程的自我评价表填写 二、任务分析 学习要求:在这一环节要求学生分组并结合一下引导问题查阅资料,在充分了解智能电子钟的种类以及各种智能电子钟的技术要求的情况下,确定本次设计的智能电子钟的用途,完成任务分析表、填写过程记录表。 1.任务书 任务:设计并制作一款智能电子钟。 基本要求: (1)以24h计时方式工作; (2)用数码管显示时间和日期; (3)通过按键可以选择显示内容、修改时间; (4)具有校时功能; (5)具有整点报时功能; (6)时间误差:≤0.02%。 可选要求: (1)可以设置闹钟时刻; (2)闹钟时刻到后,若不关闭闹铃,可以间隔5分钟闹一次;

数字电子钟设计说明..

数字电子钟课程设计 一、设计任务与要求 (1)设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟,显示时间从00: 00: 00到23: 59: 59; (2)设计的电路包括产生时钟信号,时、分、秒的计时电路和显示电路(3)电 路能实现校正 (5)整点报时 二、单元电路设计与参数计算 1. 振荡器 石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。它还具有压电效应,在晶体某一方向加一电场,则在与此垂直的方向产生机械振动,有 了机械振动,就会在相应的垂直面上产生电场,从而机械振动和电场互为因果,这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时,才达到最后稳定。这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。 2. 分频器 由于振荡器产生的频率很高,要得到秒脉冲需要分频,本实验采用一片74LS90 和两片74LS160实现,得到需要的秒脉冲信号。

3. 计数器 秒脉冲信号经过计数器,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” “分”计数器为六十进制,小时为二十四进制。 (1)六十进制计数 由分频器来的秒脉冲信号,首先送到“秒”计数器进行累加计数,秒计数器应完 成一分钟之内秒数目的累加,并达到 60秒时产生一个进位信号。本作品选用一 片74LS161和一片74LS160采取同步置数的方式组成六十进制的计数器。 (2)二十四进制计数 “24翻1”小时计数器按照“ 00— 01—02,, 22—23— 00—01”规律计数。与生 活中计数规律相同。二十四进制计数同样选用74LS161和74LS160计数芯片。但 清零方式采用的是异步清零方式。 MMgM 加 EHagij Z 1 进位信号 脉冲

数字钟的设计与制作过程

数字钟的设计与制作 一、设计指标 1. 显示时、分、秒。 2. 可以24 小时制或12 小时制。 3. 具有校时功能,可以对小时和分单独校时,对分校时的时候,停止分向小时进位。校时时钟源可以手动输入或借 用电路中的时钟。 4. 具有正点报时功能,正点前10 秒开始,蜂鸣器 1 秒响 1 秒停地响 5 次。(选做) 5. 为了保证计时准确、稳定,由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。 二、设计要求 1. 画出总体设计框图,以说明数字钟由哪些相对独立的功能模块组成,标出各个模块之间互相联系,时钟信号传输 路径、方向和频率变化,并以文字对原理作辅助说明。 2. 设计各个功能模块的电路图,加上原理说明。 3. 选择合适的元器件,并选择合适的输入信号和输出方式,在面包板上接线验证、调试各个功能模块的电路。在确 保电路正确性的同时,输入信号和输出方式要便于电路的测试和故障排除。(也可选用Mutisim 仿真) 4. 在验证各个功能模块基础上,对整个电路的元器件和布线,进行合理布局,进行整个数字钟电路的接线调试。 三、制作要求自行在面包板上装配和调试电路,能根据原理、现象和测量的数据检查和发现问题,并加以解决。 四、设计报告要求 1. 格式要求(见附录 1 ) 2. 内容要求 ①设计指标。 ②画出设计的原理框图,并要求说明该框图的工作过程及每个模块的功能。 ③列出元器件清单,并画出管脚分配图和芯片引脚图。 ④画出各功能模块的电路图,加上原理说明(如 2 、 5 进制到10 进制转换,10 进制到 6 进制转换的原理,个 位到十位的进位信号选择和变换等)。 ⑥画出总布局接线图(集成块按实际布局位置画,关键的连接应单独画出,计数器到译码器的数据线、译码器到数 码管的数据线可以简化画法,但集成块的引脚须按实际位置画,并注明名称)。 ⑦数字钟的运行结果和使用说明。 ⑧设计总结:设计过程中遇到的问题及解决办法;设计过程中的心得体会;对课程设计的内容、方式等提出建议。 五、仪器与工具 1. 直流电源 1 台。 2. 四连面包板 1 块。 3. 数字示波器(每两人 1 台) 4. 万用表(每班 2 只)。

高中常用函数性质及图像汇总

高中常用函数性质及图像 一次函数 (一)函数 1、确定函数定义域的方法: (1)关系式为整式时,函数定义域为全体实数; (2)关系式含有分式时,分式的分母不等于零; (3)关系式含有二次根式时,被开放方数大于等于零; (4)关系式中含有指数为零的式子时,底数不等于零; (5)实际问题中,函数定义域还要和实际情况相符合,使之有意义。 (二)一次函数 1、一次函数的定义 一般地,形如y kx b =+(k ,b 是常数,且0k ≠)的函数,叫做一次函数,其中x 是自变量。当0b =时,一次函数y kx =,又叫做正比例函数。 ⑴一次函数的解析式的形式是y kx b =+,要判断一个函数是否是一次函数,就是判断是否能化成以上形式. ⑵当0b =,0k ≠时,y kx =仍是一次函数. ⑶当0b =,0k =时,它不是一次函数. ⑷正比例函数是一次函数的特例,一次函数包括正比例函数. 2、正比例函数及性质 一般地,形如y=kx(k 是常数,k≠0)的函数叫做正比例函数,其中k 叫做比例系数. 注:正比例函数一般形式 y=kx (k 不为零) ① k 不为零 ② x 指数为1 ③ b 取零 当k>0时,直线y=kx 经过三、一象限,从左向右上升,即随x 的增大y 也增大;当k<0时,?直线y=kx 经过二、四象限,从左向右下降,即随x 增大y 反而减小. (1) 解析式:y=kx (k 是常数,k ≠0) (2) 必过点:(0,0)、(1,k ) (3) 走向:k>0时,图像经过一、三象限;k<0时,?图像经过二、四象限 (4) 增减性:k>0,y 随x 的增大而增大;k<0,y 随x 增大而减小 (5) 倾斜度:|k|越大,越接近y 轴;|k|越小,越接近x 轴 3、一次函数及性质 一般地,形如y=kx +b(k,b 是常数,k≠0),那么y 叫做x 的一次函数.当b=0时,y=kx +b 即y=kx ,所以说正比例函数是一种特殊的一次函数. 注:一次函数一般形式 y=kx+b (k 不为零) ① k 不为零 ②x 指数为1 ③ b 取任意实数 一次函数y=kx+b 的图象是经过(0,b )和(- k b ,0)两点的一条直线,我们称它为直线y=kx+b,它可以看作由直线y=kx 平移|b|个单位长度得到.(当b>0时,向上平移;当b<0时,向下平移)

电子时钟课程设计_数电课程设计数字电子时钟的实现

电子时钟课程设计_数电课程设计数字电子 时钟的实现 课程设计报告设计题目:数字电子时钟的设计与实现班级: 学号: 姓名: 指导教师: 设计时间: 摘要钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,大大的扩展了原先钟表的报时。诸如,定时报警、按时自动打铃、时间程序自动控制等,这些,都是以钟表数字化为基础的。功能数字钟是一种用数字电路实现时、分、秒、计时的装置,与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。从原理上讲,数字钟是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 因此,此次设计与制作数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟,而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及使用方法。通过此次课程设计可以进一步学习与各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。通过仿真过程也进一步学会了Multisim 7的使用方法与注意事项。

本次所要设计的数字电子表可以满足使用者的一些特殊要求,输 出方式灵活,如可以随意设置时、分、秒的输出,定点报时。由于集 成电路技术的发展,,使数字电子钟具有体积小、耗电省、计时准确、 性能稳定、维护方便等优点。 关键词:数字钟,组合逻辑电路,时序电路,集成电路目 录摘要 (1) 第1章概述 (3) 第2章课程设计任务及要求 (4) 2.1设计任务 (4) 2.2设计要求 (4) 第3章系统设计 (6) 3.1方案论证 (6) 3.2系统设计 (6) 3.2.1 结构框图及说明 (6) 3.2.2 系统原理图及工作原理 (7) 3.3单元电路设计 (8) 3.3.1 单元电路工作原理 (8) 3.3.2 元件参数选择···································14 第 4章软件仿真 (15) 4.1仿真电路图 (15) 4.2仿真过程 (16)

数字钟的设计与制作

数字钟的设计与制作 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。 数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。目前,数字钟的功能越来越强,并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。 从有利于学习的角度考虑,这里主要介绍以中小规模集成电路和PLD器件设计数字钟的方法。 1 数字钟的基本组成及工作原理 1.1数字钟的构成 数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。图1.1所示为数字钟的一般构成框图。

图1.1 数字钟的组成框图 ⑴晶体振荡器电路 晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。 ⑵分频器电路 分频器电路将32768Hz的高频方波信号经32768()次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。 ⑶时间计数器电路 时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器,而根据设计要求,时个位和时十位计数器为12进制计数器。 ⑷译码驱动电路 译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。 ⑸数码管 数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管,本设计提供的为LED数码管。 1.2数字钟的工作原理 1)晶体振荡器电路 晶体振荡器是构成数字式时钟的核心,它保证了时钟的走时准确及稳定。 一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类,一类是用TTL门电路构成;另一类是通过CMOS非门构成的电路,如图1.2所示,从图上可以看出其结构非常简单。该电路广泛使用于各种需要频率稳定及准确的数字电路,如数字钟、电子计算机、数字通信电路等。

数字电子时钟课程设计

数字电子技术基础课程设计报告 班级:姓名: 学号: 一、设计目的 1掌握专业基础知识的综合能力。 2完成设计电路的原理设计、故障排除。 3逐步建立电子系统的研发、设计能力,为毕业设计打好基础。 4让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法。 5进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 6培养书写综合实验报告的能力。 二、设计仪器 1 LM555CH 2 74LS161N 74LS160N 74LS290 3 74LS00 74LS08 4 电源电阻电容二极管接地等 三数字电子钟的基本功能及用途 现在数字钟已成为人们日常生活中:必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性

能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点,,因此在许多电子设备中被广泛使用。 电子钟是人们日常生活中常用的计时工具,而数字式电子钟又有其体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛应用,因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟,使其完成时间及星期的显示功能。 多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、走时准确、显示直观、精度、稳定等优点。电路装置十分小巧,安装使用也方便。同时在日期中,它以其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱。 四设计原理及方框图 数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路,标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。由图可见:本数字钟电路主要由震荡器、、时分秒计数器、译码显示器构成。它们的工作原理是:由震荡器产生的高频脉冲信号作为数字钟的时间基准,送入秒计数

Excel常用函数详解

计算机二级考试MS_Office应用Excel函数 =公式名称(参数1,参数2,。。。。。) =sum(计算范围) =average(计算范围) =sumifs(求和范围,条件范围1,符合条件1,条件范围2,符合条件2,。。。。。。) =vlookup(翻译对象,到哪里翻译,显示哪一种,精确匹配) =rank(对谁排名,在哪个范围里排名) =max(范围) =min(范围) =index(列范围,数字) =match(查询对象,范围,0) =mid(要截取的对象,从第几个开始,截取几个) =int(数字) =weekda y(日期,2) =if(谁符合什么条件,符合条件显示的内容,不符合条件显示的内容) =if(谁符合什么条件,符合条件显示的内容,if(谁符合什么条件,符合条件显示的内容,不符合条件显示的内容)) SUM函数 简单求和。 函数用法 SUM(number1,[number2],…) =SUM(A1:A5)是将单元格 A1 至 A5 中的所有数值相加; =SUM(A1,A3,A5)是将单元格 A1,A3,A5 中的数字相加。 SUMIFS函数 根据多个指定条件对若干单元格求和。 函数用法 SUMIFS(sum_range, criteria_range1, criteria1, [criteria_range2, criteria2], ...) 1) sum_range 是需要求和的实际单元格。包括数字或包含数字的名称、区域或单元格引用。忽略空白值和文本值。 2) criteria_range1为计算关联条件的第一个区域。 3) criteria1为条件1,条件的形式为数字、表达式、单元格引用或者文本,可用来定义将对criteria_range1参数中的哪些单元格求和。例如,条件可以表示为32、“>32”、B4、"苹果"、或"32"。 4)criteria_range2为用于条件2判断的单元格区域。 5) criteria2为条件2,条件的形式为数字、表达式、单元格引用或者文本,可用来定义将对criteria_range2参数中的哪些单元格求和。 4)和5)最多允许127个区域/条件对,即参数总数不超255个。 VLOOKUP函数 是Excel中的一个纵向查找函数,按列查找,最终返回该列所需查询列序所对应的值。

数字电子钟课程设计方案实验报告

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:1405024119 李子鹏学号:1405024125 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:1405024119 李子鹏学号:1405024125 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:1405024119 李子鹏学号:1405024125 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) 2.2.1秒信号电路 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.4校时电路 (9) 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)

Creo常用函数

Creo(PROE)中关系式的理解 一)关系式中可以用下列数学函数式表达: 1)、正弦 sin( ) 2)、余弦 cos( ) 3)、正切 tan( ) 4)、反正弦 asin( ) 5)、反余弦 acos( ) 6)、反正切 atan( ) 7)、双曲线正弦 sinh( ) 8)、双曲线余弦 cosh( ) 9)、双曲线正切 tanh( ) 以上九种三角函数式所使用的单位均为“度”。 10)、平方根 sqrt( ) 11)、以10为底的对数 log( ) 12)、自然对数 ln( ) 13)、e的幂 exp( ) 14)、绝对值 abs( ) 15)、不小于其值的最小整数(上限值) ceil( ) 16)、不超过其值的最大整数(下限值) floor( ) 可以给函数ceil和floor加一个可选的自变量,用它指定要圆整的小数位数。 带有圆整参数的这些函数的语法是: ceil(parameter_name或number, number_of_dec_places) floor (parameter_name 或 number, number_of_dec_places) 其中的parameter_name或number意为参数名称或者一个带小数位的精确数值 后面跟随着的number_of_dec_places意为十进位的小数位数,是可选值: A)可以被表示为一个数或一个使用者自定义参数。如果该参数值是一个实数,则被截尾成为一个整数。 B)它的最大值是8。如果超过8,则不会舍入要舍入的数(第一个自变量),并使用其初值。C)如果不指定它,则功能同前期版本一样。 使用不指定小数部分位数的ceil和floor函数,其举例如下: ceil (10.2) 值为11 floor (10.2) 值为 10

数字电子技术数字时钟设计书

数字电子技术数字时钟设计书一.前言 钟表作为一种定时工具被广泛的使用在生产生活的各方面。人类最初依靠太阳的角度来进行定时,所以受天气的影响比较大,为了克服依靠自然现象定时的缺点人们发明的机器钟表,电子钟表一系列的定时工具。自改革开放以来我国科技得以高速发展,尤其是电子技术的飞速发展。各种各样的电器器材凭空而出。 下面我们就以数字钟为例简单介绍一下。数字钟我们听到这几个字,第一反应就是我们所说的数字,不错数字钟就是以数字显示取代模拟表盘的钟表,数字电子钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,电子钟表具有价格便宜,质量轻,定时误差小等优点,被广泛的应用在生产,生活的各个方面。由于电子钟能提供精确又被广泛的运用在各种测量之中。 二.设计要求 1.设计一个能直接显示“分”、“秒”的数字电子钟,要求60分钟为一计 时周期。 2.电路具有校时(分)功能。 三.设计目的 此次实验设计目的在于培养学生们的操作实践能力。通过对数字时钟原理的学习,增强同学们的理论知识以及思维能力。此次实验设计不单是理论的实现,相反的,更多的在于操作能力的锻炼。通过对数字时钟的实践操作,让同学们从中收获甚多。学会元器件识别、测试和安装的方法,掌握万用表的使用方法,学

会利用软、硬件独立进行电子设备的整机装配、调试方法,并达到产品的质量要求,从而锻炼和提高学生的动手能力,巩固和加深对电子学理论知识的理解和掌握,为以后专业设计、课程设计及毕业设计准备必要的工艺知识和操作技能。培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。掌握电子线路的基本原理、基本方法,掌握焊接的基本技能,达到焊点大小适中、均匀、圆润、光亮、无虚焊的要求,通过简单电器的安装制作,熟悉电子仪器的安装制作过程和电路的调试及简单故障排除的技能。 四.电路设计方案 多功能数字钟原理框架如图所示,电路包括以下几个部分:标准秒信号发生器、显示电路、分秒计数器、校时电路。

电子数字钟的设计与制作

电子数字钟的设计 与制作 学院(系): 专业班级: 姓名: 学号: 指导教师: 设计日期:

《模拟电子技术基础》课程设计任务书 自动化、电气工程及其自动化适用 设计题目(可自选) 八、电子数字钟的设计与制作 要求:(1)带5V稳压电源(电源形式不限); (2)用LED管显示时、分、秒; (3)(选做)增加部分扩展功能(如准点报时、定时闹钟等);

目录 1 附课程任务设计书---------------------------------------------------1 2 系统概述 2.1 数字钟的基本原理------------------------------------------------------3 2.2 原理图--------------------------------------------------------------3 3 单元电路设计与分析 3.1 振荡器电路------------------------------------------------------------------------------4 3.2 秒计数和分计数电路----------------------------------------------------------------------5 3.3 时计数电路-----------------------------------------------------------------6 3.4 显示电路---------------------------------------------------------------------------7 3.5 校时电路------------------------------------------------------------------------------8 3.6整点报时电路-----------------------------------------------------------------------9 3.7 定时闹钟电路--------------------------------------------------------------------10 4 系统电路总图-------------------------------------------- 4.1不带定时闹钟的设计图(手绘)———————————————————— 4.2带定时闹钟的总设计图(打印版)——------------------------------------------- 5 设计总结-------------------------------------------------------------------13 附录(元器件种类及数量)--------------------------------------------------14 参考文献--------------------------------------------------------------------------------------15

关系中常用函数详解

在ProE中,我们的关系可以直接很多系统已经预定义好的函数,通过这些函数我们可以来进行一些特定的运算得到所期望的值,下面我们就对一些常用函数进行一个概括和总结,方便大家在使用的时候查阅。 1.数学函数 在proe中,我们可以使用丰富的数学函数,常用的函数列表如下: sin()、cos()、tan()函数 这三个都是数学上的三角函数,分别使用角度的度数值来求得角度对应的正弦、余弦和正切值,比如: A=sin(30) A=0.5? B=0.866?B=cos(30) ?C=tan(30) C=0.577 asin()、acos()、atan()函数 这三个是上面三个三角函数的反函数,通过给定的实数值求得对应的角度值,如:A=asin(0.5) A=30? B=60?B=acos(0.5) C=26.6?C=atan(0.5)

sinh()、cosh()、tanh()函数 在数学中,双曲函数类似于常见的(也叫圆函数的)三角函数。基本双曲函数是双曲正弦“sinh”,双曲余弦“cosh”,从它们导出双曲正切“tanh”等。 sinh / 双曲正弦:sinh(x) = [e^x - e^(-x)] / 2 cosh / 双曲余弦:cosh(x) = [e^x + e^(-x)] / 2 tanh / 双曲正切:tanh(x) = sinh(x) / cosh(x)=[e^x - e^(-x)] / [e^x + e^(-x)] 函数使用实数作为输入值 log()函数 求得10为底的对数值,如: A=log(1) A=0;? A=1;?A=log(10) ?A=log(5) A=0.6989...; ln()函数 求得以自然数e为底的对数值,e是自然数,值是2.718...;如: A=ln(1) A=0;? ?A=ln(5) A=1.609...;

数字电子钟设计

目录 一、设计实验条件 (2) 二、设计任务及要求 (2) 1.设计任务 (2) 2.要求 (2) 三、设计报告内容 (2) 1.前言 (2) 2.总体方案设计 (3) 1)系统总体结构 (3) 2)芯片及其余部分选择 (3) 3.硬件电路设计 (4) 1)AT89S52单片机最小系统 (4) 2)显示电路与AT89S52单片机接口电路设计 (5) 4.软件设计 (5) 1)主程序框图 (5) 2)显示程序框图 (6) 5.调试与测试结果 (6) 1)实时显示 (6) 2)修改显示内容 (7) 3)闹钟功能 (8) 6.心得体会 (8) 四、附录 (9) 1)程序 (9) 2)系统电路图 (20)

一、设计实验条件 微机原理与接口实验室 二、设计任务及要求 1.设计任务 采用AT89S52单片机及显示电路完成小时、分钟、秒的实时显示; 2.要求 (1)总体方案设计 (2)硬件电路设计 (3)软件设计 (4)调试与测试结果 (5)程序清单和系统原理图 三、设计报告内容 1.前言 随着单片机技术的不断发展,单片机软硬件水平的不断提高,单片机已渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将产生非常重要的作用。 现在我们可以随意看到电子钟,电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到广泛应用。随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合需要数字电子钟,所以其极具有推广价值。

基于单片机的数字时钟加闹钟的设计与制作

题目基于单片机的数字时钟加闹钟的设计与制作 1绪论 (2) 1.1引言 (2) 1.2研究目的 (2) 1.3系统基本方案选择和论证 (2) 1.3.1单片机芯片的选择方案和论证: (2) 1.3.2显示模块选择方案和论证: (2) 1.3.3时钟芯片的选择方案和论证: (2) 1.3.4电路设计最终方案确定 (3) 1.4硬件系统框图 (3) 2 主要元件介绍 (4) 2.1STC89C52以及最小系统介绍 (4) 2.1.1 ST89C52单片机: (4) 2.1.2 计时芯片DS1302: (5) 2.1.3字符液晶显示屏LCD1602资料: (6) 2.1.4 电源模块: (8) 3. 硬件电路连接图: (8) 3.1单片机的连接图 (8) 3.2DS1302计时模块 (9) 3.3LCD1602液晶显示模块 (9) 3.4按键模块 (9) 4. 系统的软件设计: (10) 4.1软件设计流程图: (10) 5. 系统的调试: (11) 6. 总结: (12) 参考文献 (13) 附录一: (14) 附录二: (15) 附录三: (29)

嵌入式综合课程设计III (基于单片机的数字时钟加闹钟的设计与制作) 任务提出: 随着单片机技术的飞速发展,在其推动下,现代的电子产品几乎渗透到了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能 进一步提高。 时间就是金钱、时间就是生命、时间就是胜利……,准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要,时钟是我们生活中必不可少的工具。电子钟的设计方法有很多种,但是基于单片机并通过LCD显示的电子时钟具有编程灵活、精确度高、便于携带、显示直观等特点。利用STC89C52单片机对DS1302时钟芯片进行读写操作并通过LCD1602字符液晶显示实时时钟信息,这样便构成了一个单片机电子时钟。 设计要求: 利用单片机作为核心控制器件,制作一个数字时钟。要求其具有如下功能: ①具有年、月、日、星期、时、分、秒显示功能; ②具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能; ③具有闹钟显示、调节设定、鸣叫功能; ④计时器模块能够准确计时; ⑤显示模块能够清晰、稳定显示,不出现乱码; ⑥输入模块能够正确输入指令; ⑦控制模块能够正确控制输入、输出显示; ⑧整个系统能够正常、稳定工作。

数字电子钟设计方案

一、设计方案 1、总体设计方案说明及系统框图: 数字钟是计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有校时功能和报时功能。一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发现胡一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码,通过LED显示器显示出来。整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,控制信号灯亮灭周期。由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。数字电子钟的总体框图如下图所示。 系统框图: 2、单元电路设计方案: 1)振荡器和分频器 振荡器的作用是产生时间标准信号。数字钟的精度就是主要取决于时间标准信 的频率和稳定度。所以,在实验中采用脉冲信号作为时间标准信号源。 2)计数器 根据计数周期分别组成两个60进制(秒、分)和一个24进制(时)的计数器。把它们适当连接构成秒、分、时的计数,(分计数器中分的个位和十位计数单元的状态转换和秒计数器

数字电路课程设计--数字时钟

《数字时钟》技术报告 概要 数字钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。由于采用纯数字硬件设计制作,与传统的机械表相比,它具有走时准,显示直观,无机械传动装置等特点。 本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。具体用到了555震荡器,74LS90及与非,异或等门集成芯片等。该电路具有计时和校时的功能。 在对整个模块进行分析和画出总体电路图后,对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。 实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求! 一、系统结构。 (1)功能。 此数字钟能显示“时、分、秒”的功能,它的计时周期是24小时,最大能显示23时59分59秒,并能对时间进行调整和校对,相对于机械式的手表其更为准确。 (2)系统框图。

(3)系统组成。 1.秒发生器:由555芯片和RC 组成的多谐振荡器,其555 上3的输出频率由接入的电阻与电容决定。 2.校时模块:由74LS03中的4个与非门和相应的开关和电阻构成。 3.计数器:由74LS90中的与非门、JK 触发器、或门构成相应芯片串接得到二十四、六十进制的计数器,再由74LS90与74LS08相连接而得到秒、分、时的进分别进位。 4.译码器:选用BCD 锁存译码器4511,接受74LS90来的信号,转换为7段的二进制数。 译码器 译码器 译码器 时计数器 分计数器 秒计数器 校时电路 振荡器 分频器 系统方框 图1

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