数字电子钟设计毕业论文
目录
论文摘要 (1)
关键词：数字电路集成电路逻辑电路 (1)
Abstract (2)
目录 (3)
第1章数字电子钟设计总体方案 (5)
1.1.1数字计时器的设计思想 (5)
1.1.2数字电子钟组成框图 (6)
1.1.3 单元电路设计 (6)
第2章数字逻辑电路概述 (9)
2.1 数字电路的特点 (9)
2.2 数制 (10)
2.2.1十进制 (10)
2.2.2 二进制 (10)
2.2.3 十六进制 (11)
2.2.4 不同进制数的表示符号 (12)
2.3 不同进制数之间的转换 (12)
2.3.1 二、十六进制数转换成十进制数 (12)
2.3.2 二进制与十六进制数之间的转换 (12)
2.3.3 十进制数转换成二、十六进制数 (13)
2.4 二进制代码 (15)
2.4.1 自然二进制代码 (15)
2.4.2 二–十进制代码（ＢＣＤ码） (15)
2.5基本逻辑运算 (16)
2.5.1 与逻辑运算 (16)
2.5.2 或逻辑运算 (17)
2.5.3 非逻辑运算 (18)
第3章逻辑门电路 (19)
3.1 基本逻辑门电路 (19)
3.1.1 与门电路 (19)
3.1.2 或门电路 (20)
3.1.3 非门电路 (21)
3.1.4 复合逻辑门 (22)
第4章组合逻辑电路 (24)
4.1 组合逻辑电路的分析与设计 (24)
4.1.1 组合逻辑电路的分析 (24)
4.1.2 组合逻辑电路的设计 (26)
4.2 编码器 (29)
4.2.1 编码器的工作原理 (29)
4.3译码器和数字显示电路 (32)
4.3.1 二进制译码器 (32)
4.3.2 显示译码器 (34)
第5章触发器 (37)
5.1 RS触发器 (37)
5.1.1 基本RS触发器 (37)
5.1.2 同步RS触发器 (39)
5.2 JK、D、T触发器 (40)
5.2.１ JK触发器 (40)
5.2.2 D触发器 (42)
5.2.3 T触发器 (43)
第6章时序逻辑电路 (44)
6.1 时序逻辑电路的基本概念 (44)
6.1.1 时序逻辑电路的基本结构及特点 (44)
6.1.2 时序逻辑电路的分类 (45)
6.2 时序逻辑电路的分析 (45)
6.2.1 分析时序逻辑电路的步骤 (45)
6.2.2 同步时序逻辑电路的分析及应用 (45)
6.2.3 异步时序逻辑电路的分析及应用 (48)
6.3 同步时序电路的设计 (50)
6.3.1 同步时序逻辑电路设计的步骤 (51)
6.3.2 同步时序逻辑电路设计的应用 (52)
6.4计数器 (56)
6.4.1 二进制计数器 (56)
6.4.2 同步十进制加法计数器 (58)
6.5 脉冲信号的产生 (60)
6.5.1 由与非门组成的多谐振荡器 (60)
6.5.2 石英晶体时钟脉冲发生器 (61)
结论 (63)
谢辞 (64)
参考文献 (65)
第1章数字电子钟设计总体方案
数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒、数字显示的计时装置。数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它用于定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播及自动控制等各个领域。虽然现在市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但是这里介绍的自制数字电子钟可以满足使用者的一些特殊需要，输出方式灵活，如可以随意设置时、分、秒的输出，改变显示数字的大小等等。并且由于集成电路技术的发展，特别是中规模集成电路技术的发展，使数字电子钟具有体积小、耗电省、计时准确、性能稳定、维护方便等优点。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
数字钟的设计用到，数制、进制数的转换、二进制代码、基本逻辑运算、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲的产生等数字电路知识。
1.1.1数字计时器的设计思想
要想构成数字钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号的频率较高，因此，需要进行分频，使高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1HZ）。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，就需要分别设计60进制，24进制计数器，并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器，使“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。
值得注意的是：任何计时装置都有误差，因此应考虑校准时间电路。校时电路一般采用自动快速调整和手动调整，“自动快速调整”可利用分频器输出的不同频率的脉冲使显示时间自动迅速调整时间。“手动调整”可利用手动的节拍调准显示时间。
1.1.2数字电子钟组成框图
数字钟的组成框图如图1．1所示。
图 1．1
1.1.3 单元电路设计
（1）秒信号电路，它是数字电钟的核心
部分，它的精度和稳定度决定于数字钟的质量。 图 1．2 秒信号电路图
通常晶体振荡器发出的脉冲经过整形、分频获得1Hz 的秒脉冲。
如晶体振为32768Hz ，通过15次二分频后可得1Hz 的秒信号。CD4060为14
分频电路，再经一次分频即得1Hz 的标准秒信号，如图1．2所示。
（2）时、分、秒计数器，秒信号经秒计数器、分计数器、时计数器之后，
分别得到显示电路，以便实现用数字显示时、分、秒的要求。“秒”和“分”计
数器应为六十进制，而“时”计数器应为二十四进制或十二进制。要实现这一要
求，可选用的中规模集成计数器较多，这里推荐74LS160或74LS161。
a ．六十进制计数器，它由两块中规模集成十进制计数器74LS160，一块组
成十进制，另一块组成六进制，组合起来就构成六十进制计数器，如图1．3示。 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 分计数器 秒计数器
振荡器 分频器
定时控制
自动报时 主
体
电
路 扩 展 电 路
校时电路
1s
