数字系统原理与设计课程设计
报 告 书
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摘 要
所谓数字钟,是指利用电子电路构成的计时器。相对机械钟而言,数字钟能达到准确计时,并显示小时、分、秒,同时能对该钟进行调整。在此基础上,还能够实现整点报时,定时报闹等功能。
设计过程采用系统设计的方法,先分析任务,得到系统要求,然后进行总体设计,划分子系统,然后进行详细设计,决定各个功能子系统中的内部电路,最后进行测试。
本文针对简易数字钟的设计要求,提出了两种整体设计方案,在比较两个方案的优缺点后,选择了其中较优的一个方案,进行由上而下层次化的设计,先定义和规定各个模块的结构,再对模块内部进行详细设计。详细设计的时候又根据可采用的芯片,分析各芯片是否适合本次设计,选择较合适的芯片进行设计,最后将设计好的模块组合调试,并最终在protues下仿真通过。
关键词:数字电子钟 校时 报时 子系统
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1前言
由于现代社会的数字电子技术高速发展,电子钟应运而生,又由于电子技术的不断改进,采用中规模的逻辑器件可以使电子钟的体积变得很少,实用更加方便,应用更加广泛。
作为电气工程及其自动化专业的学生,我们都应该能够运用学到的数电和抹点知识,去解决和分析一些逻辑电路的问题,继而学会设计具有一定逻辑功能的逻辑器件,这次电子工艺实习给我们一个能力全面提升的契机。
我们设计的电子钟,严格按照设计要求,具有整点报时,调时,调分等功能,而且增加了停止计时,秒信号灯等功能。特别是,我们的调时调分开关,都加上了消抖电路,使用了硬件消抖的方法消抖,这些都是我们组,区别于其他组的地方。
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2 设计任务
2.1 设计思路
能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时,能调时调分,能整点报时,使用3个2位数码管显示。
总体设计
本阶段的任务是根据任务要求进行模块划分,提出方案,并进行比较分析,最终找到较优的方案。
该方案的优点是模块内部简单,基本不需要额外的电路,该方案结构简单,模块间关系较明确,模块外不需使用较多门电路,但不利于功能扩充。
2.2 设计方案
2.2.1 设计方案一、采用同步电路,总线结构
时钟信号分别加到各个模块,各个模块功能相对独立,框图如下:
显示总线 闹钟 显示 小时 分钟 秒钟 1Hz信号 控制 控制总线
设计方案 1
2.2.2 设计方案二、采用异步电路,数据选择器
将时钟信号输给秒模块,秒模块的进位输给分模块,分模块进位输入给时模块,切换的时候使用2选1数据选择器进行切换,电路框图如下:
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