数字电子EDA课程设计数字钟的设计.docx

数字电子EDA课程设计数字钟的设计.docx

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数字电子EDA课程设计数字钟的设计

燕山大学

EDA课程设计报告书

题目：

数字钟的设计

姓名：

常勤

班级：

05级电子信息工程3班

学号：

050104020083

成绩：

一、设计题目及要求

设计题目：

数字钟的设计

要求：

1．输入10HZ的时钟；（提示：

对已有kHz频率时钟进行分频）

2．能显示时、分、秒，24小时制；

3．时和分有校正功能；

注意：

硬件资源的节约，否则器件内资源会枯竭。

二、设计过程及内容

（1）设计方案

数字钟主要由五部分组成，其中包括分频部分、计数部分、调时部分、扫描电路部分和数字显示部分。

分频部分由4片10进制组成，其作用是将9375K赫兹的时钟脉冲分频为10赫兹。

10赫兹转换为1赫兹的脉冲，为计数及调时部分提供脉冲。

计数及调时部分分别为两片60进制器和一片24进制器及与门，或门组成，分别为计数和校正功能的核心。

扫描部分由4片74151组成和一片8进制计数器组成，其作用是选择数据和7449输入端提供脉冲。

显示部分由试验箱提供。

（2）电路结构

总的电路可由3大模块组成：

模块1：

分频并选频模块

电路由四片74160组成，将其连接为9375进制计数器。

将93.75K赫兹的时钟频率分频。

分频后再经过十进制计数器的进位信号为计时电路中秒的60进制计数器提供时钟频率。

电路图如下：

仿真波形如下：

模块2：

计时及调整模块

该模块具备计数功能和调整功能。

首先计数功能由一片24进制计数器和两片60进制计数器组成，分别来计数小时数，分钟数和秒数。

首先，24进制计数器：

该电路又两片74160来实现，采用整体置数法。

电路如下：

仿真波形如下：

②60进制计数器，也是由两片74160构成，实现计60位后向前输出一个进位的功能，电路图如下：

仿真波形如下：

③调整电路，将24进制计数器和两片60进制计数器连接，将两片60进制计数器的进位端和两片触发器分别连接上与门，使与门的输出端连接上或门后，接入时钟信号输入端，电路图如下：

模块3：

扫描电路模块，其电路主体是由4片74151选择电路状态，并将选择出的数据输入7449芯片，并将输出连入数码管显示输入端。

8进制计数器为74151选择端提供选择数据并为二进制计数器扫描地址输入端提供数据，具体电路图如下：

其仿真波形如下：

最终的总电路如图：

3、仿真波形如下：

其波形符合预计，在试验箱上的结果也准确无误。

三、设计结论

对各个部分进行编译，仿真后，总电路下载到实验箱，并进行相应的外部电路连线，对设计的电路进行硬件的仿真，对电路进行验证；实践的显示和走时都符合电路的设计要求。

硬件运行正常。

四、设计问题

在设计的过程中，得到了老师和同学们的热心帮助，巩固了各种进制计数器的设计方法，学会了扫描电路的设计，在调整电路上，学会了用触发器消除竞争冒险现象，还有一个问题是在设计分频电路时，出现毛刺的问题，在同学的帮助下，用D触发器解决了此问题。

五、设计感想

两周的课程设计，我学到了许多关于EDA的知识，认识到了EDA的强大功能，掌握了MAX+PlusⅡ的初步使用，使我深刻地认识到仅仅学习课本上的知识是远远不够的，必须要多多动脑，多多实践，才能真正理解并掌握所学的知识，达到学以致用的目的。

同时我也深深地感受到严谨的态度对于科学研究的重要性。

由于在设计的过程中，一点点的马虎都可能造成整个系统的瘫痪，所以每一个细节都要认真思考，认真操作，不能有丝百分的大意。

经过这次的设计，我从枯燥的理论学习中，重新找到了学习的乐趣，经过这次设计，我更好的巩固了数字电路的知识。

在这次设计中出现的问题和解决的经过，都让我受益非浅，为今后的生活、学习以及工作都提供了一定的经验和帮助。

最后，感谢学校提供这次实验机会，感谢老师给予的诸多帮助。