武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书
图18 74LS85功能真值表中的输入变量包括A3与B3、A2与B2、A1与B1、A0与B0和A与B的比较结果。其中A和B是另外两个低位数，IA>B、IA 本电路将时和分电路的四个输出端从高到低接到85芯片的A0A1A2A3，芯片的B0B1B2B3端接至四位拨码开关。利用拨码开关的四位高低电平输入组成一个十六进制的控制端。四个85芯片采用级联形式，当四个芯片的A=B端同时满足时，最后一个芯片的A=B端输出高电位。 原理图如下： 图19 闹钟电路 3.6 报时电路的设计 报时电路利用分秒电路的脉冲，将分电路十位的74LS90芯片QA、QC输出端，个位的QA、QD输出端以及秒电路十位的QA、QC六个信号输入端共同接入一个六位输入与门。当六个脉冲都为高电平时，与门输出高电平，三极管导通，扬声器发声。同时利用单刀双 14 武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书 掷开关可关闭报时功能。（在仿真过程中使用六位输入与门，实际操作中可利用二位输入的与非门实现。） 电路图如下： 图20 报时电路 注：或门的另一端为闹钟电路的脉冲输入 4 仿真结果及分析 4.1 仿真结果 总电路仿真如下： 15 武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书 图21 总电路图 该电路图实现了时以24进制，分和秒以60进制的准确计时，通过开关S1、S2分别实现时、分的校时。并且通过4片四位数值比较器完成了可以任意定时的功能。以及完成了整点报时的功能。 4.2 仿真结果分析 4.2.1 时钟脉冲仿真结果 16 武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书 用示波器观察555芯片组成的多谐振荡器发出的脉冲信号如图： 由仿真结果可知，555芯片组成的多谐振荡器可稳定得发出频率为1Khz的方波脉冲。其可以提供扩展电路所需要的信号。 图22 1kHz脉冲 17 武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书 将此脉冲信号经过分频器分频，脉冲信号波形如下：（由于经三次分频的1Hz脉冲信号在仿真过程中由于时间过长不易采集，所以此处的波形为经过两次分频后的频率为10hz的脉冲信号） 4.2.2 时钟电路和校时电路仿真 图23 10Hz脉冲 将时钟脉冲接入时钟电路，对电路进行仿真（在实际仿真过程中选择使用100hz 脉冲减少仿真等待时间）。仿真图如下： 图24 时钟仿真图 利用校时电路快速观察时电路和分电路的进位情况，仿真显示分电路和秒电路在显示“59”时下一状态跳转至“00”。时电路在显示“23”时下一状态跳转至“00”，成功实现二十四进制和六十进制的进位。 闭合校时电路开关，可以实现分电路和时电路以秒电路的频率计时，校时电路成功。 18