24小時計數(shù)器與時鐘

1、數(shù)字與邏輯電路基礎(chǔ)課程設(shè)計 多功能時鐘的設(shè)計姓名：學(xué)號：學(xué)院：任課教師：9錯. 誤！未定義書簽。引言3摘要3一、設(shè)計方案4.二、設(shè)計思路4.三 、設(shè)計所用元件及方法說明 4.四、設(shè)計框圖 5.五 、設(shè)計電路介紹 6.六、用 Multisim 仿真并進行截圖 9.七、元器件明細表1.0.時間觀在人們的眼中一直都很重要，貼近生活的手機秒表計時功能為我們 帶來了許多便利，比如比賽計時，做事計時等，有了計時器，大家心里便有了 一桿稱。一天24小時，根據(jù)時間設(shè)定二十四小時計時器，會更方便計算時間。 可清零二十四小時計時器運用廣泛，為生活帶來了便利。摘要二十四小時可清零計時器將采用 6個74LS160芯片

2、，時分秒分別采用2個 芯片。設(shè)置分、秒為六十進制計數(shù)器，時為二十四進制計時器。再分別考慮秒 進分、分進時的進位反饋。利用同步置數(shù)控制端實現(xiàn)可清零電路。結(jié)合相應(yīng)門 電路即可實現(xiàn)設(shè)計。根據(jù)時分秒的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表進行電路的繪制；然后根據(jù)電路的繪制結(jié)果，在 Multisim 軟件上進行電路設(shè)計與連接，最后進行計時器仿真截圖，并總結(jié)和分 享心得體會。設(shè)計方案設(shè)計一個24小時時分秒可清零計時器。當(dāng)秒達到 59時，秒針進位，同時秒針清零；當(dāng)分針達到59時，分針進位，分秒同時清零；當(dāng)時達到 23時，時 分秒同時清零。并設(shè)置開關(guān)，隨時可以清零。二,設(shè)計思路1 .首先分析74LS160芯片工作原理及各引腳作用。2 .

3、分別運用兩片74LS160芯片做成時分秒的二十四進制、六十進制、六十進制 位的計數(shù)器。3 .再運用同步置數(shù)，異步清零的方法將時分秒進行進位處理。4 .設(shè)置可清零開關(guān)。5 .畫出相應(yīng)設(shè)計框圖。6 .按照電路圖用Multisim進行仿真設(shè)計，并且對計時器變化時的仿真進行截圖三.設(shè)計所用元件及方法說明1.74LS160 芯片74LS160是十進制加法計數(shù)，采用的 8421BCD碼，異步清零，同步置數(shù)。當(dāng)正常計數(shù)時，74LS160的進位輸出CO=Q3nQ0n。D0、Di、D2、D3為置數(shù)輸入 端；Q。、Qi、Q2、Q3為輸出端；CR為異步清零端，低電平有效；LD為同步置數(shù) 控制端，低電平有效；CO為進

4、位輸入端；CTt、CTp為計數(shù)控制端；CP為信號 端oA馬馬區(qū)1c 尸-TL 計數(shù)輸入EPCOCPQ) Si 02 figET 74160 LD2015212527圖1 74LS160芯片2.DCD-HE煙碼管介紹DCD-HE數(shù)碼管將譯碼與顯示功能合一，從左到右四個引腳為8421BCEm的高位 到低位，用來顯示0到9。四.設(shè)計框圖圖2設(shè)計框圖五.設(shè)計電路介紹1 .時分秒分別設(shè)好進制位數(shù)(1) .秒針059位六十進制，但由于 74LS160為異步清零，所以要多一位暫態(tài)60(0110 0000)，所以 CR2=1Qi,1Q2，。表1-1兩片74LS160接秒針六十進制計時器狀態(tài)轉(zhuǎn)移表CP脈沖順序高

5、位片低位片低位片進位1Q3，1Q2，1Q1，1Q0，1Q31Q21Q11Q0CO100 10r 00 101 010 100100000001020000001003010r 00 n01011 110-aa9000010011100100100000aa5901011001160(暫態(tài))011000000(2) .同樣的分針059位六十進制，但由于74LS160為異步清零，所以要多一位 暫態(tài) 60(0110 0000)，所以 CR4 = 2Q12Q2 。表1-2兩片74LS160接分針六十進制計時器狀態(tài)轉(zhuǎn)移表CP脈沖順序高位片低位片低位片進位2Q3*2Q2*2Q/2Q。，2Q32Q22Q12

6、Q0CO300 1000 10r 010 n00100000001020000001003010001001 110-aaa9000010011100001000001aa5901011001160(暫態(tài))011000000(3) .同樣的時針023為二十四進制，但由于74LS160為異步清零，所以要多一位暫態(tài) 24(0010 0100)，所以 CR5 = CR6= 3Qi,3Q2。表1-3兩片74LS160接時針二十四進制計時器狀態(tài)轉(zhuǎn)移表CP脈沖順序高位片低位片低位片進位3Q3*3Q2*3Q/3Q0'3Q33Q23Q13Q0CO500 :0P 0001 0 10 0010000000

7、1020000001003010r 0010011103-339000010011100001000003-332300100011124(暫態(tài))0010010002 .時分秒反饋進位及電路連接 秒針的60進制(0110 0000),因為異步清零，74LS160為模十的，所以CTt1、CTp1(元器件上的ENT1、ENp1)計數(shù)在初始，接高電平。所以秒針低位 ENT1 = ENP1=1, CR1 = 1 ,秒針高位接低位進位 ENT2=ENP2 = CO1, Cr21Q2。(2)因為當(dāng)秒針數(shù)值達到59時，分針進一位，所以分針低位CTt3、CTp3(元器件 上的ENT3、ENP3)計數(shù)控制端接吧

8、的59(0101 1001)輸出，所以分針 ENT3 = ENP3 = 1Q31Q01Q21Q0' CR3 = 1。分針高位 ENT4 = ENP4 = CO3,CR4 = 2Q12Q2。(3)因為當(dāng)分針數(shù)值達到59時，時針進一位，所以時針低位CTt5、CTp5(元器件 上的ENT5、ENP5)計數(shù)控制端接分針的59(0101 1001)和秒針的59輸出，所以 時針低位 ENT5= ENP5 = 1Q31Q01Q21Q0、2Q32Q02Q2 2Q0 分針高位,ENT6 = ENP6=CO5,異步清零端二十四進制，多一位 24(0010 0100),CR5 = CR6 = 3Q23Q1(

9、4)因為選用異步清零、同步置數(shù)法。所以所有的 LD均連接一起，接在開關(guān)上,開接Vcc,閉合接地。因為LD低電平有效，所以當(dāng)LD接地時，LD為高電平, 不工作，所以所有數(shù)值自動清零；反之，計數(shù)。(5)所有的信號源CLK均接在函數(shù)發(fā)生器上，為保證數(shù)值頻率，接 5V, 1HZ的方 波發(fā)生器上。六.用Multisim仿真并進行截圖當(dāng)按下開關(guān)鍵，此時LD為低，進行置數(shù)，再按開關(guān)LD便為高電平，此時時鐘進行正常運行。當(dāng)仿真開始是，未按下開關(guān)，實現(xiàn)的是計數(shù)功能。仿真結(jié)果如下:肥加T W；喀討 I電期EM ei£ 門0IS® h曲 ER，EM 鮑ijdj.口金.|電山 0 / 0*一困豆000 y I七，斤三- FM >>CEJEZJ盤出取意>3 Ei由fitHk WJew： BH#的“0|所訪FW也