1、
课程名称： 数字电路逻辑设计课程设计
设计项目： 数字电子钟
学生姓名：
同组人： 高爽
一 ．设计目的
1.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。
二 . 设计要求
2、
1.设计一个具有时、分、秒显示的电子钟（23小时59分59秒）；
2.应该具有手动校时校分的功能；
3.应该具有整点报时功能：从59分51秒起(含59分51秒)，每隔2秒发出一次蜂鸣，连续5次；
4.使用中小规模集成电路组成电子钟，并在实验箱上进行组装、调试；
5.画出框图和逻辑电路图，写出设计、实验总结报告。
三 . 设计原理
1.数字电子钟基本原理
数字电子钟的逻辑框图如下图所示。它由555集成芯片构成的振荡电路、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。555集成芯片构成的振荡电路产生的信号经过分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示
3、时间。
2.数字电子钟单元电路设计
时钟脉冲已经由实验箱提供,实验箱提供的是秒脉冲；
显示电路已经由实验箱提供。
(1)计数器电路
A．秒个位计数器，分个位计数器，时个位计数器均是十进制计数器；
B．秒十位计数器，分十位计数器均是六进制计数器；
C．时十位计数器为二进制计数器
因此，选择74LS90可以实现二-五-十进制异步计数器芯片实现上述计数功能。
时位计数器
分位计数器
秒位计数器
(2)手动校时电路
当数字钟走时出现误差时，需要校正时间。校时电路实现对“时”“分”“秒”的校准。在电路中设有正常计时和校对位置。本实验实现“时”“分”的校对。对校
4、时的要求是：在小时校正时不影响分和秒的正常计数；在分钟校正时不影响秒和小时的正常计数。
手动校时电路图
(3)整点报时电路
整点报时功能：即从59分51秒起(含59分51秒)，每隔2秒发出一次蜂鸣，连续5次。
整点报时电路图
3.器件清单
类型
型号及规格
数量
中规模集成芯片
74LS90
6
中规模集成芯片
74LS08
3
导线
若干
四 . EDA仿真模拟
数字电子钟仿真电路图：
整点报时仿真结果(蜂鸣器由红色发光二级管代替)：
59分50秒
59分51秒59分52秒59分53秒59分54秒59分55秒59分56秒59分57
5、秒59分58秒59分59秒
五 .数字电子钟的组装与调试
由图中所示的数字中系统组成框图按照信号的流向分级安装，逐级级联。这里的每一级是指组成数字中的各个功能电路。
级联时如果出现时序配合不同步，或剑锋脉冲干扰，引起的逻辑混乱，可以增加多级逻辑门来延时。如果显示字符变化很快，模糊不清，可能是由于电源电流的跳变引起的，可在集成电路器件的电源端Vcc加退藕滤波电容。通常用几十微法的大电容与0.01μF的小电容相并联。
六 .实验结论
通过运用数字集成电路设计的24小时制的数字电子时钟，经过试验，成功实现了以下基本功能：
1.能准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间；
2.能实现整点
6、报时的功能，并分别在51秒、53秒、55秒、57秒、59秒实现了蜂鸣的报时效果；
3.能定时控制，且能进行校正时间（通过开关调时、分）。
七 .实验心得
通过数字电子钟的实际设计，使我更进一步的熟悉了芯片的结构，掌握了相关个芯片的工作原理和其具体的使用方法，也锻炼了自己独立思考问题的能力；对于芯片的使用，我们应该在了解它的各项功能的前提条件下，灵活巧妙的运用。
在课程设计的过程中，我们应该带着不仅要知其然，而且要知道其所以然的态度对待任何事物，也要有钻研的信念和执着追求的意志力。
在实际电路搭建的过程中，出现了很多问题，例如，在校正时间过程中，切换校正时间脉冲和进位脉冲的过程中，跳变很严重，经历很多次改进，问题依旧很严重，但是我们没有放弃，耐心的查找问题，咨询老师，最终成功实现设计目标！
八 .参考文献
1.《数字电路逻辑设计》（第二版） 主编：王毓银
2.《数字电路硬件设计实践》 主编：贾秀美
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