数字逻辑课程设计
姓名:张振华 班级:网124 学号:129074422
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一、设计任务要求
数字时钟是由振荡器、分频器、计秒电路、计分电路、计时电路组成。计时采用24h和12h两种。当接通电源或数字钟走时出现误差,都需要对数字钟作时、分、秒时间校正。本次设计的具体要求如下:
1、 显示时、分、秒的十进制显示,采用24小时制。 2、 校时功能。 3、 整点报时。
二、设计思路
1、数字钟的组成原理图
数字式电子钟实际上是一个对标准1Hz 进行计数的计数电路! 秒计数器满60 后向分计数器进位,,分计数器满60 后向时计数器进位, 时计数器按24翻1
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规律计数, 计数输出经译码器送LED 显示器,由于计数的起始时间不可能与标准时间一致,故需要在电路上加上一个校时电路。 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,如下图所示为数字式电子钟的构成原理框图。
时显示器
分显示器 秒显示器
时译码器
分译码器
秒译码器
时计数器
时计数器 时计数器
校时电路
振荡器
分频器
2、数字钟设计方案
为完成上述功能,可以把数字钟系统划分为三部分:时针源(即标准秒钟的产生电路)主体电路,扩展电路。主体电路EDA 设计又可划分为计时电路、校时电路、译码显示电路3部分。
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3、底层电路设计
时针源——晶体振荡器电路给数字式电子钟提供一个频率稳定、准确的32768Hz的方波信号,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,实现该分频功能的计数器相当于15 级二进制计数器。
计时电路——时间计数器电路由秒个位、 秒十位计数器,分个位、分十位计数及时个位、时十位计数电路构成。其中,秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数为六十进制计数器,而根据设计要求时个位和时十位构成的为二十四进制计数器,时间计数单元共有:时计数,分计数和秒计数3部分,根据设计要求时计数单元为一个二十四进制计数器,共输出为两位8421BCD码形式;分计数和秒计数单元为六十进制计数器!,共输出也为两位8421BCD码。图1和图2 分别给出了60进制计数器和24进制逻辑图。
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图一、60进制计数器
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