數字電路課程設計報告

導語：真正的知識來自內心，而不是得自別人的傳授。同時，唯有出自內心的知識，才能使人擁有真正的智慧。以下小編為大家介紹數字電路課程設計報告文章，歡迎大家閲讀參考!

　　數字電路課程設計報告

設計題目：數字電子鐘邏輯電路專業班級：自動化112班學生姓名： xx 學號：xx指導教師： xx 設計時間： xx

教師評語：成績評閲教師日期

　　一、摘要

所謂數字鐘，是指利用電子電路構成的計時器。相對機械鐘而言，數字鐘能實現準確計時，並顯示時、分、秒，而且可以方便準確的對時間進行調節。在此基礎上，還可以實現整點報時的功能。因此，數字鐘的應用十分廣泛。我們要通過這次的課程設計掌握數字鐘的原理，學會設計簡單的數字鐘。

　　二、設計任務

用中小規模集成電路設計一台能顯示時、分、秒24時制地的數字電子鐘，具體要求如下：

時為00-23二十四進制計數器；秒、分為00-59六十進制計數器；

整點報時，整點報時電路要求在每個整點前鳴叫五次低音（100Hz），整點時再鳴叫一次高音（500Hz）。

　　三、工作原理

數字電子鐘所採用的是十六進制計數器74LS161和十進制計數器74SL160，根據時分秒各個部分的的不同功能，設計成不同進制。秒的個位，需要10進制計數器，十位需6進制計數器（計數到59時清零並進位）。秒部分設計與分鐘的設計完全相同；時部分的設計為當時鍾計數到24時，使計數器的小時部分清零，從而實現整體循環計時的功能。

　　四、可選器材：

(1)數字電子技術實驗系統箱， (2)直流穩壓電源，

(3)集成芯片：74LS161 2個、74LS160 4個、 74LS00 2個、 74LS20 1個。 (4)喇叭，1/4W、8Ω。

　　五、參考電路見附錄一、附錄二

　　六、方案的設計

計數部分：利用74LS161芯片，74LS160芯片和74LS00芯片組成的計數器，它們採用異步連接，利用外接標準1Hz脈衝信號進行計數。

1. 顯示部分：將兩片74LS161芯片和四片74LS60的Q0Q1Q2Q3腳分別接到實驗箱上的數碼顯示管上，根據脈衝的個數顯示時間。 (一)設計步驟及方法

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. 秒設計

　　秒部分具體設計如圖示：

　　秒部分設計圖

秒的個位部分為逢十進一，十位部分為逢六進一，從而共同完成60進制計數器。當計數到59時清零並重新開始計數。秒的個位部分的設計：利用十進制計數器74LS160和與非門74LS00在麪包板上設計10進制計數器顯示秒的個位。計數器的1腳接高電平，7腳及10腳接1。因為7腳和10腳同時為1時計數器處於計數工作狀態.秒的個位和十位的2腳相接從而實現同步工作，15腳（串行進位輸出端）接十位的7腳和10腳。個位計數器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時產生進位，並十位部計數器的2腳脈衝輸入端CP，從而實現10進制計數和進位功能。利用74LS161和74LS00在麪包板上設計6進制計數器顯示秒的十位：7腳和10腳接各位計數器的15腳（串行進位輸出端），當個位計數器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時產生進位，並十位部分開始計數，通過74LS00對Q2Q1與非接入74LS161的1腳清零端和分個位計數器的2腳脈衝輸入端CP，從而實現6進制計數器和進位功能。 2. 分鐘的設計

　　分鐘部分具體設計如圖示：

　　分部分設計圖

分鐘個位部分逢十進一，十位部分逢六進一，從而共同完成60進制計數器。當計數到59時重新開始計數。利用74LS160和74LS00設計10進制計數器顯示分的個位：1腳，7腳和10接高電平，15腳（串行進位輸出端）接十位計數

器的7腳和10腳。當個位計數器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2時產生進位，十位計數器和各位計數器的2腳相接從而實現同步工作。並將計數器的2腳脈衝輸入端，從而實現10進制計數器和進位功能。利用74LS161和74LS00在麪包板上設計6進制計數器顯示分的十位：當由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（0101）2時，通過74LS00對Q2Q1與非接入74LS161的1腳清零端和小時的個位計數器的2腳脈衝輸入端，從而實現6進制計數器和進位功能。 3. 小時的設計

小時部分具體設計如圖示：

　　小時部分設計圖

利用74LS160和74LS00設計10進制計數器顯示小時的個位：7腳和10腳接高電平。15腳（串行進位輸出端）接入十位計數器的7腳和10腳，個位計數器和十位計數器的2腳相接從而實現同步工作方式。小時十位計數器的2腳脈衝輸入端，從而實現10進制計數器和進位功能。利用74LS161和74LS00在麪包板上設計計數器顯示分鐘的十位：當十位計數器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（0010）2並且個位計數器Q3Q2Q1Q0由（0000）2增加到（0100）2時，通過74LS00對十位計數器的Q1和個位計數器Q2與非，分別接入十位和個位的74LS161的1腳清零端，從而共同完成24進制計數器並清零。

七、電路總體説明；通過外接時鐘脈衝CP的作用下,秒的個位加法計數器；八、實驗問題小結；1.實驗室缺少74LS248.74LS48芯片解；2.進行試驗時秒個位計數器完成一次循環之後沒有進；解決問題：秒的個位和十位的2腳沒有相接從而不能實；九、實驗總結；課程設計是我們運用所學知識，動手實踐的一個好機會；我們通過親自動手連線、試驗，遇到問題、解決問題，；十.參考文

　　七、電路總體説明

通過外接時鐘脈衝CP的作用下,秒的個位加法計數器開始記數，通過譯碼器和數碼顯示管顯示數字即計數器。當經過10個脈衝信號後，秒個位計數器完成一次循環，秒十位計數器的CP與秒個位計數器的CP同步,秒個位計數器的Qcc使得秒十位的P和T端同時為1（Qcc為進位端，當個位為9時進位並Qcc=1）,從而秒十位開始計數，秒十位計數器工作1次，通過譯碼器和數碼顯示管，秒十位數字加1。當經過60個脈衝信號，秒部分完成一個週期，分鐘個位計數器的CP通過秒十位計數器的Q2Q1與非得到脈衝，分鐘個位計數器工作一次，通過譯碼器和數碼顯示管，分鐘的個位數字加1。分部分的工作方式與秒部分完全相同。當經過3600個脈衝信號，分鐘部分完成一個週期，小時個位計數器的CP通過分十位計數器的Q2Q1與非得到脈衝，小時個位計數器工作一次，通過譯碼器和數碼顯示管，小時的個位數字加1。當小時個位部分完成一個週期，小時十位計數器的CP與小時個位計數器的CP同步, 小時個位計數器的Qcc使得小時十位的P和T端同時為1,從而小時十位開始計數，小時十位計數器工作1次，通過譯碼器和數碼顯示管，小時的十位數字加1。當小時十位部分計數到2同時小時的個位部分計數到4，小時個位計數器的清零端和十位計數器的清零端通過小時個位計數器的Q2和小時十位計數器的Q1與非得到信號，小時部分清零，從而完成了1次24小時計時。

　　八、實驗問題小結

1.實驗室缺少74LS248.74LS48芯片解決問題：用CD4511芯片代替

2. 進行試驗時秒個位計數器完成一次循環之後沒有進位

解決問題：秒的個位和十位的2腳沒有相接從而不能實現同步工作

　　九、實驗總結

課程設計是我們運用所學知識，動手實踐的一個好機會。它既可以幫助我們加深對所學知識的理解，又能提高我們運用知識，聯繫實際，動手實踐的能力。而且在設計過程中可能用到我們沒學過的知識，需要我們去查閲資料獲取相關信息，這又提高了我們查找信息和學習新知識的能力。在實驗過程中，又會遇到許多意想不到的問題，需要我們去分析原因和如何去解決這些問題。

我們通過親自動手連線、試驗，遇到問題、解決問題，鞏固了書本的知識，同時也學到了新的學問，明白了實踐的可貴性。總之，課程設計對我們提高自身能力是很有幫助的。

十.參考文獻：

《通用GENERAL集成電路速查手冊》

《數字電子技術》