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课题一数字电子钟逻辑电路设计一、简述数字电了钟是•种用数字显示秒、分、时、日的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确，显示宜观、无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用。
小到人们日常生活中的电f•手农，大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电了钟。
数字电了钟的电路组成方框图如图所示。
显示器显示器显示器显示器译码器译码器译码器译码器7进制周24进制时60进制分60进制秒计数器计数器计数器计数日时分秒1H分频晶体振荡单次或连续脉冲图敌字电子钟框图由图可见，数字电了钟由以下几部分组成：石英晶体振荡器和分频器组成的秒脉冲发生器：校时电路: 六十进制秒、分计数器，二十四进制(或十二进制)计时计数器：秒、分、时的译码显示部分等。
二、设计任务和要求用中、小规模集成电路设计•台能显示日、时、分、秒的数字电了•钟，要求如下：1.由晶振电路产生1Hz标准秒信号。
2.秒、分为00、59六十进制计数器。
3.时为00〜23二十四进制计数器。
4.周显示从1〜日为七进制计数器。
可手动校时：能分别进行秒、分、时、日的校时。
只要将开关置于手动位置，可分别对5・秒、分、时、日进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。
6.整点报时。
整点报时电路要求在每个整点前呜叫五次低音(500Hz),整点时再呜叫•次高音(1000Hz)o三.可选用器材1.通用实验底板2.直流稳压电源3.集成电路:CD4060、74LS74. 74LS161. 74LS248 及门电路4.晶振：32768 Hz5•电容：100 U F/16V> 22pF、3〜22pF 之间6•电阻:200 Q x 10KQ、22MQ7.电位器:Q或Q8.数显：共阴显示器LC5011-119.开关：单次按键10.三极管：8050喇叭：1W/4, 8Q四、设计方案提示根据设计任务和耍求，对照数字电/钟的框图，可以分以下几部分进行模块化设计。
1.秒脉冲发生器脉冲发生器是数字钟的核心部分，它的持度和稳定度决定了数字钟的质量，通常用晶体振荡器发出的脉冲经过整形、分频获得1HZ的秒脉冲。
2017毕业论文-多功能数字钟的设计与仿真2017毕业论文-多功能数字钟的设计与仿真多功能数字钟制作与调试多功能数字钟的设计与仿真设计任务与要求数字钟制作的具体要求如下：1．能进行正常的时、分、秒计时功能。
使用6个七段发光二极管数码管显示时间。
其中时位以24小时为计数周期。
2．能进行手动校时。
利用三个单刀双掷开关分别对时位、分位、秒位进行校正。
3．会制作整点报时电路。
4．能绘制数字钟电路的原理图和印制板布线图。
5．列出数字钟电路的元器件明细清单。
6．写出数字钟电路的安装与调试说明，并按步骤进行仿真、制作与调试。
前言数字钟以其显示的直观性、走时准确稳定而受到人们的欢迎，广泛应用于家庭、车站、码头、剧场等场合，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。
该电路基本组成包含了数字电路的主要组成部分，能帮助同学们将以前所做项目有机的、系统地联系起来，培养综合分析、设计、制作和调试数字电路的能力。
数字钟是一个将“时”、“分”、“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外应有校时功能和报时功能。
因此，一个基本的数字钟电路主要由五部分组成。
其整机框图如图0-1所示。
图0-1 数字钟整体框图第一章555定时器组成的振荡器学习目标——能叙述555定时器逻辑功能、管脚功能，并能正确使用555定时器。
——会用555定时器构成振荡器。
工作任务学习555定时器逻辑功能、管脚功能和使用方法。
用555定时器制作出1kHz方波信号的振荡电路。
晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。
数字钟的精度，主要取决于时间标准信号的频率及其稳定度。
因此，一般采用石英晶体振荡器经过分频后获得时间标准信号。
也可采用由门电路或555定时器构成的多谐振荡器作为时间标准信号源。
1.1 认识555定时器读一读555定时器可以实现模拟和数字两项功能。
1．可产生精确的时间延迟和振荡，内部有3个5kΩ的电阻分压器，故称555。
此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除长沙学院电子技术课程设计说明书目题多功能数字钟的电路设计)电子信息与电气工程系部系(专业(班级电子信息工程（2）班)姓名粟青松学2013044232号导指教师刘亮龙英陈希张海涛....起日止期2015.6.15-2015.6.19此文档仅供学习和交流．此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除电子技术课程设计任务书(28)系（部）：电子信息与电气工程系专业：电子信息工程指导教师：张海涛此文档仅供学习和交流．此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除长沙学院课程设计鉴定表此文档仅供学习和交流．此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除目录...................................................................................................................................................... 1.设计方案1 .............................................................................................................................. 1设计方案原理构思1.1设计主要原理1.1.1 ...................................................................... ...................................................... 1 .设计电路原理框图1.1.2 ...................................................................... ..............................................1 .................................................................................................................................. 21.2各模块电路分析标准脉冲发生器1.2.11Hz.......................................................................... ....................................... 2 .译码显示电路1.2.2 ...................................................................... ...................................................... 3 .计数器电路1.2.3 ...................................................................... .......................................................... 5.校时电路1.2.4 ...................................................................... .............................................................. 6.闹钟电路1.2.5 ...................................................................... .............................................................. 7.整点报时电路1.2.6 ...................................................................... ...................................................... 8. ........................................................................................................... 9.多功能数字钟总体设计电路图1.3 1........................................................................... ........................................................................ 1仿真调试2 .1 ........................................................................................................................................ 12.1总体仿真图11各个功能仿真调试2.2.............................................................................................................................校时电路仿真调试2.2.111 ......................................................................... ...........................................闹钟电路仿真调试2.2.2 ...................................................................... ............................................ 12.整点报时电路仿真调试2.2.3 ...................................................................... ....................................13 ......................................................................... .............................................................. 15.3 结果分析与总结........................................................................................................................................... 15分析总结3.1........................................................................................................................ 15遇到问题及解决方法3.2 ........................................................................... .............................................................................16. 参考文献此文档仅供学习和交流．此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除1 设计方案1.1 设计方案原理构思1.1.1 设计主要原理该设计主要由以下几部分组成:震荡器、分频器、秒计数器、分计数器、时计数器、BCD-七段显示译码/驱动器、LED七段显示数码管、时间校准电路、整点报时电路还有闹钟电路。
综合实践（论文）题目数字钟学院通信与电子工程学院专业班级学生姓名学生学号指导教师摘要：本次设计主要是利用数字电路实验箱上的74LS160、555定时器、74LS00与七段显示译码器设计简易数字钟,实现准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。
由于采用纯数字硬件设计制作，与传统机械表相比，它具有走时准、显示直观、无机械传动装置等特点。
它的小时周期为12，分和秒的周期为60。
关键字：数字时钟时计数器分计数器秒计数器校时器目录摘要： (I)第1章绪论 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 设计任务 (1)第2章总体框图 (2)2.1 总体框图 (2)2.2 设计思路及模块功能 (2)第3章选择器件 (3)3.1 74LS160（本实验需要6片） (4)3.2 74LS04（本实验需要1片） (6)3.3 74LS00（本实验需要2片） (7)3.4 74LS20（本实验需要1个） (8)3.5 LED（本实验需要6个） (9)3.6 三极管8099（本实验需要1个） (11)3.7 小灯泡（本实验需要1个） (11)第4章功能模块 (13)4.1 秒脉冲发生器 (13)4.2 计数译码显示 (13)4.3 整点报时电路 (17)第 5章总体设计电路图 (19)结论 (21)参考文献 (22)附录 (23)第1章绪论1.1 设计要求能进行正常的时，分，秒计时功能，分别由6个数码管显示24h,60min,60s.Sb键进行校时：按下Sh键时，时计数器一秒速度递增，并按24循环，记满23后再回00.Sm键进行校分：按下Sm键时，分计时器以秒速度递增，并按60计数循环，记满59后再回00，但不能向“时”进位。
Sc键进行秒清零：按下Sc键时，可对秒清零。
扬声器整点报时：当计时器达59'51、59'53、59'55及59'57时，鸣叫声频率为500Hz；到达59'59是为最后一声整点报时，频率为1k Hz。
电子技术课程设计报告——多功能数字钟电路设计与仿真目录一、实验名称 (1)二、用途 (1)三、主要技术指标 (1)四、设计步骤 (1)1、数字钟的构成 (1)2、各模块设计 (2)（1）石英晶体振荡器 (2)（2）分频器 (3)（3）分秒计时器 (4)(4) 小时计时器 (4)（5）译码器与数码管 (5)（6）校时电路 (6)（7）整点报时电路 (6)（8）闹钟电路 (7)五、电路仿真及调试 (8)六、元器件明细表 (8)七、小结 (10)一、实验名称多功能数字钟电路设计与仿真二、用途数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。
与机械钟相比具有更高的准确性和直观性，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。
数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。
由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，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数字钟。
三、主要技术指标①时间以24小时为一个周期;②数值显示时、分、秒;③有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;④具有整点报时功能,当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时;⑤具有闹钟功能，当时间到达预设的时间进行蜂鸣闹铃；⑥为了保证计时的稳定及准确须由石英晶体振荡器提供时间基准信号。
四、设计步骤1、数字钟的构成数字式计时器应由秒发生装置、计秒，计分，计时部分、时间显示部分、时间校正和闹钟报时等几部分组成。
所涉及的电子器件主要有振荡器、加法计数器、译码器、显示器、寄存器、比较器等。
其中，振荡器组成标准秒信号发生器；由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时，显示系统；寄存器和比较器构成定点报时系统。
其结构原理图如下：该系统的主要工作原理是：①振荡器产生高稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准（系统时钟），再经分频器输出标准秒脉冲信号。
②秒计数器计满60后向分计数器进位，分计数器计满60后向小时计数器进位，小时计数器按照“24翻1”规律计数。
淮海工学院课程设计报告书课程名称：电子技术课程设计题目：多功能数字钟的设计与仿真分析学院：电子工程学院（东港）学期：2012-2013-2专业班级： D通信工程111 姓名：学号：1 引言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。
早已成为人们日常生活中不可少的必需品，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
由于数字集成电路技术的发展，数字钟的设计已经是个课程的基础。
由电子电路实现一个自动数字钟，完成秒分时自动调节及其相关功能，加强学生手动实践能力成为合适首选的方案之一。
数字钟是现代计时器，也可用作时间控制的时钟源。
数字钟由于其具有走时准，显示直观，款式新颖，附加功能多等优点而受到人们的欢迎。
设计一个具有整点报时，可对时的数字钟。
由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。
如闹铃、按时自动打铃、等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。
因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
2 主要目的和要求实验设计目的：掌握各芯片的逻辑功能及使用方法；掌握数字钟的设计方法和计数器相互级联的方法；进一步掌握数字系统的设计和数字系统功能的测试方法；熟悉集成电路的使用方法。
功能要求：设计一个高精度、高稳定度的时钟信号源。
用秒脉冲作信号源，数字钟具有显示时、分、秒的24小时制功能和显示星期的功能。
数字钟具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间。
计时过程具有整点报时功能。
3 数字钟构成与仿真分析3.1 数字钟的基本构成数字钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路等部分组成，这些都是数字电路中应用最广的基本电路。
3.2 工作原理分析数字钟实际上是一个对标准频率（1Hz）进行计数的计数电路。
振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号，秒脉冲信号输入计数器进行计数，并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。
长沙学院电子技术课程设计说明书题目多功能数字钟的电路设计系(部) 电子信息与电气工程系专业(班级) 电子信息工程（2）班姓名粟青松学号2013044232指导教师张海涛.陈希.龙英.刘亮. 起止日期2015.6.15-2015.6.19电子技术课程设计任务书(28)系（部）：电子信息与电气工程系专业：电子信息工程指导教师：张海涛课题名称多功能数字钟的电路设计设计内容及要求数字钟是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的使用，使得数字钟的精度、稳定度远远超过了机械钟表。
钟表的数字化在提高报时精度的同时，也大大扩展了它的功能，诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭路灯等。
因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
1.掌握数字钟的设计、组装与调试方法。
2.熟悉集成电路的使用方法，能够运用所学知识设计一定规模的电路。
基本任务：1.时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。
2.具有快速校准时、分、秒的功能。
3.计时准确度，每天计时误差不超过 1s。
扩展任务：1.闹钟功能，可按设定的时间闹时。
2.日历显示功能。
将时间的显示扩展为“年”、“月”、“日”。
3.整点自动报时，在离整点10s时，便自动发出鸣叫声，步长 1s，每隔1s 鸣叫一次，前四响是低音，最后一响为高音，最后一响结束为整点。
设计工作量1、系统整体设计；2、系统设计及仿真；3、在Multisim或同类型电路设计软件中进行仿真并进行演示；4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、仿真分析、调试过程，参考文献、设计总结等。
进度安排起止日期（或时间量）设计内容（或预期目标）备注第一天课题介绍，答疑，收集材料第二天设计方案论证第三天进行具体设计第四天进行具体设计第五天编写设计说明书指导老师意见年月日教研室意见年月日长沙学院课程设计鉴定表姓名粟青松学号2013044323 专业电子信息工程班级 2设计题目多功能数字钟的电路设计指导教师张海涛指导教师意见：评定成绩：教师签名：日期：答辩小组意见：评定成绩：答辩小组长签名：日期：教研室意见：最终评定等级：教研室主任签名：日期：说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“中等”、“及格”、“不及格”五等。
eda多功能数字钟实验报告EDA多功能数字钟实验报告一、引言数字钟是现代生活中常见的一种时间显示工具，其准确性和便携性使其成为人们生活中不可或缺的一部分。
本实验旨在设计并制作一款多功能数字钟，通过EDA（电子设计自动化）软件进行模拟和仿真，验证其功能和性能。
二、设计原理1. 时钟电路：采用CMOS（互补金属氧化物半导体）技术设计时钟电路，包括时钟发生器、计数器和显示器。
时钟发生器产生稳定的方波信号，计数器根据方波信号进行计数，显示器将计数结果以数字形式显示出来。
2. 功能模块：多功能数字钟除了显示时间外，还应具备日期显示、闹钟设置、温度检测等功能。
为实现这些功能，需要添加相应的模块，如时钟芯片、温度传感器、闹钟电路等。
三、电路设计1. 时钟电路设计：根据设计原理，使用EDA软件进行电路设计，选择合适的元器件和连接方式。
通过仿真验证电路的工作稳定性和准确性。
2. 功能模块设计：根据需求，添加相应的功能模块。
时钟芯片用于精确计时和日期显示，温度传感器用于检测环境温度并显示，闹钟电路用于设置闹钟时间并触发报警。
四、电路实现1. 元器件选取：根据电路设计需求，选择合适的元器件。
时钟芯片应具备高精度和稳定性，温度传感器应具备高灵敏度和准确度，闹钟电路应具备可调节和触发功能。
2. 电路布局：将选取的元器件按照电路设计进行布局，注意元器件之间的连接和布线，避免干扰和短路。
3. 电路连接：根据电路设计进行元器件之间的连接，注意连接的正确性和稳定性。
五、仿真与测试1. 仿真验证：使用EDA软件进行电路仿真，检查电路的稳定性和准确性。
通过仿真结果对电路进行调整和优化，确保其正常工作。
2. 功能测试：对多功能数字钟进行功能测试，包括时间显示、日期显示、温度检测和闹钟设置等。
通过测试结果对电路进行调整和改进，确保其功能的完善和可靠性。
六、实验结果与分析经过仿真和测试，多功能数字钟实现了准确的时间显示、日期显示、温度检测和闹钟设置等功能。
学号：课程设计题目学院专业班级姓名指导教师年月日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 多功能数字钟的设计仿真与制作初始条件：利用集成译码器、计数器、定时器、数码管、脉冲发生器和必要的门电路等数字器件实现系统设计。
（也可以使用单片机系统设计实现）要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周内完成对多功能数字钟的设计、仿真、装配与调试。
2、技术要求：设计一个数字钟。
要求用六位数码管显示时间，格式为00：00：00。
具有60进制和12进制计数功能，秒、分为60进制计数，时为12进制计数。
③有七段数码显示功能，能显示时、分、秒计时的结果。
④设计提供连续触发脉冲的脉冲信号发生器，⑤具有校时单元，整点报时单元。
⑥确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。
时间安排：1、2010年6月22~23 日，查阅相关资料，学习设计原理。
2、2010年6 月24~25 日，方案选择和电路设计仿真。
3、2010 年6 月26~28 日，电路调试和设计说明书撰写。
4、2010 年7月1日上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1.绪论 (4)2．Multisim软件介绍 (5)3.总体方案的设计与实现 (7)3.1数字钟的原理框图 (7)3.2各模块功能分析 (8)3.2.1 晶体振荡器 (8)3.2.2分频器电路 (9)3.2.3时间计数单元 (11)3.2.4译码驱动及显示单元 (12)3.2.5校时电源电路 (13)3.2.6整点报时电路 (14)4.电路的安装与调试 (15)5.数字钟仿真图 (16)6.元件清单 (19)7.总结与心得体会 (20)8.参考文献 (22)1.绪论计算机尤其是以微细加工技术支持的微型计算机技术飞速发展，其应用渗透到了各行各业。
以单片机、嵌入式处理器、数字信号处理器（DSP）为核心的计算机系统，以其软硬件可裁剪、高度的实时性、高度的可靠性、功能齐全、低功耗、适应面广等诸多优点而得到极为广泛的应用。
目前计算机硬件技术向巨型化、微型化和单片机化三个方向告诉发展[1]。
自1975年美国德州仪器公司（Texas Instruments）第一块微型计算机芯片TMS-1000问世以来，在短短的20年间，单片机技术已发展成为计算机领域一个非常有前途的分之，它有自己的技术特征、规范和应用领域。
单片机是自动控制系统的核心部件，主要用于工业控制、智能化仪器仪表、家用电器中。
它具有体积小、性能突出可靠性高（某些方面的性能指标大大优于通用微机中央处理器）、价格低廉等一系列优点，应用领域不断扩大，除了工业控制、智能化仪表、通信、家用电器外，在智能化高档电子玩具产品中也大量采用单片机芯片作为核心控制部件，已经渗入到人们工作和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，前景广阔。
数字钟具备单片机最小系统的基本组成，对于我们了解单片机有很大的帮助。
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、的秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长使用寿命，已得到广泛的使用。
数字钟的设计方法有许多种,例如,可用中小规模集成电路组成电子钟；也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟；还可以利用单片机来实现电子钟等等。
这些方法都各有其特点，其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，并便于功能的扩展。
2．Multisim软件介绍Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
EDA就是“Electronic Design Automation”的缩写技术已经在电子设计领域得到广泛应用。
发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。
一台电子产品的设计过程，从概念的确立，到包括电路原理、PCB版图、单片机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计，再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。
EDA技术借助计算机存储量大、运行速度快的特点，可对设计方案进行人工难以完成的模拟评估、设计检验、设计优化和数据处理等工作。
EDA已经成为集成电路、印制电路板、电子整机系统设计的主要技术手段。
美国NI公司（美国国家仪器公司）的Multisim 9软件就是这方面很好的一个工具。
而且Multisim 9计算机仿真与虚拟仪器技术（LABVIEW 8）（也是美国NI公司的）可以很好的解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一老大难问题。
学员可以很好地、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来。
并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。
极大地提高了学员的学习热情和积极性。
真正的做到了变被动学习为主动学习。
这些在教学活动中已经得到了很好的体现。
还有很重要的一点就是：计算机仿真与虚拟仪器对教员的教学也是一个很好的提高和促进。
概述●通过直观的电路图捕捉环境, 轻松设计电路●通过交互式SPICE仿真, 迅速了解电路行为●借助高级电路分析, 理解基本设计特征●通过一个工具链, 无缝地集成电路设计和虚拟测试●通过改进、整合设计流程, 减少建模错误并缩短上市时间直观的捕捉和功能强大的仿真：NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
凭借NI Multisim，您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。
借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。
与NI LabVIEW和SignalExpress软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。
3.总体方案的设计与实现3.1数字钟的原理框图数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。
由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，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数字钟。
数字钟的原理框图如图1.3.2各模块功能分析3.2.1 晶体振荡器晶体振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的走时准确及稳定。
图2所示电路通过ＣＭＯＳ非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路，这个电路中，ＣＭＯＳ非门Ｕ１与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，Ｕ２实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。
输出反馈电阻Ｒ１为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。
电容Ｃ１、Ｃ２与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个１８０度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。
由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。
晶体XTAL的频率选为32768HZ。
该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数。
从有关手册中，可查得C1、C2分别为20pF，和200PF当要求频率准确度和稳定度更高时，还可接入校正电容并采取温度补偿措施。
由于CMOS电路的输入阻抗极高，因此反馈电阻R1可选为20MΩ。
较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。
晶体振荡器电路如图.图晶体振荡器3.2.2分频器电路通常，数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到１Ｈz的秒信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。
通常实现分频器的电路是计数器电路，一般采用多级2进制计数器来实现。
例如，将32767Ｈz的振荡信号分频为１ＨZ的分频倍数为32767（2１５），即实现该分频功能的计数器相当于１5极2进制计数器。
本实验中采用CD4060来构成分频电路。
CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高，而且CD4060还包含振荡电路所需的非门，使用更为方便。
CD4060计数为最高为１4级2进制计数器，可以将32767ＨZ 的信号分频为2ＨZ，而经过74LS90可以将它分为1HZ的信号。
如图3所示，可以直接实现振荡和分频的功能。
（1）集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器:如果精度要求不高也可以采用集成逻辑门与RC组成的时钟振荡器或由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。
这里设振荡频率为 f=1Hz:图集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器(2）分频器的设计：分频器的功能主要有两个：一．产生标准秒脉冲信号；二．提供功能扩展所需要的信号，如仿电台报时用的1KHz的高音频信号和500 Hz的低音频信号；假设振荡器使用集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器，振荡频率为1KHz,则选用3片中规模集成电路计数器74LS90可以完成上述功能。
因为每片为十分之一分频，3片级联就可以实现所需要的频率信号，即第一片的QA端输出频率为500Hz,第二片的QD输出为100Hz,第三片的QD输出为1Hz。
3.2.3时间计数单元时间计数单元有时计数、分计数和秒计数等几个部分。
时计数单元一般为24进制计数器计数器，但是这里面的要求是12进制的。
其输出为两位8421BCD码形式；分计数和秒计数单元为60进制计数器，其输出也为8421BCD码。
本实验采取了74LS90 用两块芯片进行级联来产生60进制和24进制秒个位计数单元为10进制计数器，无需进制转换，只需将Ｑ0与CP1（下降沿有效）相连即可。
CP0（下降没效）与1HZ秒输入信号相连，Ｑ3可作为向上的进位信号与十位计数单元的CP1相连。
秒十位计数单元为6进制计数器，需要进制转换。
将10进制计数器转换为6进制计数器的电路连接，其中Ｑ2可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CP相连。
分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同，也是分个位计数单元的Ｑ3作为向上的进位信号应与分十位计数单元的CP相连，分十位计数单元的Ｑ2作为向上的进位信号应与时个位计数单元的CP相连。
