数字逻辑课程设计数字电子钟

课程设计(综合实验)报告题目：第四个实验数字电子钟院系：计算机科学系班级：计算计科学与技术1班学号：学生姓名：队员姓名：指导教师：《数字逻辑》综合实验任务书一、目的与要求1 目的1.1综合实验是教学中必不可少的重要环节，通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。

1.2注重培养学生正确的设计思想，掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。

1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。

1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能及其基本工程素质。

2.要求2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。

2.2根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。

要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。

2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。

2.4学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。

利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。

2.5学会撰写综合实验总结报告。

2.6通过综合实验，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。

要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。

2.7在综合实验过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。

二、主要内容数字电子钟设计一台能显示时﹑分、秒的数字电子钟，要求如下：1）秒﹑分为00—59六十进制计数器，时为00—23二十四进制计数器；2）可手动校正：可分别对秒﹑分﹑时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入校正，（校正时不能输出进位）。

元器件选择74LS162：4块与非门74LS00：2块共阳数码管LED 74LS161：2块GAL16V8：2块晶体振荡器：1MHZ GAL20V8：1块TDS-4实验箱导线若干所需要器件的图片如下1同步十进制计数器74LS162 3输入正与非门74LS002异步十六进制计数器 74LS161 4GAL20V8一、 设计（实验）正文数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ ）进行计数的计数电路。

课程名称：数字电路逻辑设计课程设计设计项目：数字电子钟学生姓名：同组人：高爽一．设计目的1.掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法；2.进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力；3.提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力；4.培养书写综合实验报告的能力。

二 . 设计要求1.设计一个具有时、分、秒显示的电子钟（23小时59分59秒）；2.应该具有手动校时校分的功能；3.应该具有整点报时功能：从59分51秒起(含59分51秒)，每隔2秒发出一次蜂鸣，连续5次；4.使用中小规模集成电路组成电子钟，并在实验箱上进行组装、调试；5.画出框图和逻辑电路图，写出设计、实验总结报告。

三 . 设计原理1.数字电子钟基本原理数字电子钟的逻辑框图如下图所示。

它由555集成芯片构成的振荡电路、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。

555集成芯片构成的振荡电路产生的信号经过分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。

2.数字电子钟单元电路设计时钟脉冲已经由实验箱提供,实验箱提供的是秒脉冲；显示电路已经由实验箱提供。

(1)计数器电路A．秒个位计数器，分个位计数器，时个位计数器均是十进制计数器；B．秒十位计数器，分十位计数器均是六进制计数器；C．时十位计数器为二进制计数器因此，选择74LS90可以实现二-五-十进制异步计数器芯片实现上述计数功能。

时位计数器分位计数器秒位计数器(2)手动校时电路当数字钟走时出现误差时，需要校正时间。

校时电路实现对“时”“分”“秒”的校准。

在电路中设有正常计时和校对位置。

本实验实现“时”“分”的校对。

对校时的要求是：在小时校正时不影响分和秒的正常计数；在分钟校正时不影响秒和小时的正常计数。

手动校时电路图(3)整点报时电路整点报时功能：即从59分51秒起(含59分51秒)，每隔2秒发出一次蜂鸣，连续5次。

课程设计任务书（指导教师填写）课程设计名称电子技术课程设计学生姓名专业班级设计题目数字电子钟一、课程设计的任务和目的任务：设计一台数字电子钟，要求准确地显示“时”、“分”、“秒”的变化，变化周期为24小时，并且具有整点报时和校时功能。

目的：掌握数字电子钟的设计、组装、调试方法。

掌握有关集成电路的工作原理。

二、设计内容、技术条件和要求1.设计数字电子钟：⑴.设计一个数字电子钟，用于显示时间的变化。

⑵.“时”、“分”、“秒”显示功能：“时”、“分”、“秒”分别由两个数码管显示，要求在00点00分00秒到23点59分59秒之间循环显示。

⑶.整点报时功能：要求在每一个整点进行报时，在每小时59分51秒、53秒、55秒、57秒分别发出一声低音，在每小时59分59秒报时出一声高音，低音用500Hz信号让扬声器发声，高音用1000Hz信号。

⑷.校时功能：要求可以对“时”、“分”显示进行校正，校对时要求“时”、“分”以1Hz的频率变化，并且互不影响。

2.根据上述要求，画出电路框图、原理总图。

3.对原理图进行仿真。

4.在实验箱上组装、调试。

5.撰写设计总结报告。

三、时间进度安排本课程设计共两周时间。

第一周：理论设计周二布置设计任务；提出课程设计的目的和要求；讲解电子电路的一般设计方法和电子电路的安装、调试技术；明确对撰写总结报告和绘制原理总图的要求；安排答疑、实验时间。

周二至周五学生查资料，进行理论设计，其中安排三次答疑，指导学生设计。

第二周：仿真和安装调试、撰写设计总结报告周一交设计草图供老师审阅。

周二至周三在EDA实验室对其设计的电路进行仿真，并可根据仿真情况修正设计以确定设计正确，能完成设计要求。

周三至周六在实验箱上进行安装、调试，并通过老师验收。

最后，撰写设计总结报告、绘制原理总图。

四、主要参考文献1. 各种版本的数字电子技术基础教材；2. 各种版本的电子技术课程设计指导书；3. 集成电路手册。

指导教师签字：2013 年12月16 日。

数字电子钟逻辑电路设计数字电子钟是一种通过电子元器件来显示时间的设备。

它采用数字显示方式，能够精确地显示时、分、秒，并具备时间设置、闹钟功能等。

本文将为您介绍一种数字电子钟的逻辑电路设计。

一、设计目标本设计旨在实现一个简单且稳定的数字电子钟，具有以下功能：1. 显示当前的时、分、秒；2. 具备设置时间的功能；3. 具有闹钟功能，能在设定的时间触发闹钟；4. 使用稳定的时钟信号，确保显示的准确性。

二、设计思路1. 时钟信号时钟信号是数字电子钟的核心，它提供了每一秒的时间基准。

我们可以使用晶体振荡器作为时钟信号源，晶体振荡器能提供稳定的频率信号，确保显示的准确性。

2. 计时功能数字电子钟需要精确地计时，因此需要设计一个计时模块。

我们可以使用可编程计数器作为计时模块，根据时钟信号的频率，在每个计时周期内加1，从而实现精确的计时功能。

3. 数码管显示为了显示时、分、秒等信息，我们需要使用数码管。

数码管由多个数码管单元组成，每个数码管单元可以显示一个数字(0-9)。

通过控制每个数码管单元的输入信号，我们可以实现相应的数字显示。

4. 设置功能为了实现设置时间的功能，我们可以使用开关和触发器。

当用户按下设置按钮时，触发器会将时、分、秒数据锁存，并将数据传输到计时模块中。

用户可以通过增加或减少按键来调整时间，同时按下确认按钮后，触发器会将锁存的时间数据传输到计时模块中，实现时间的设置。

5. 闹钟功能为了实现闹钟功能，我们可以设置一个闹钟触发器模块。

用户可以按下闹钟设置按钮，将所需闹钟时间输入到触发器中，并按下确认按钮进行确认。

当达到设定的闹钟时间时，触发器会输出一个高电平信号，触发闹钟。

三、电路设计1. 时钟信号部分时钟信号部分使用晶体振荡器作为时钟源，通过稳压电源提供适当的电压，并通过数字时钟芯片将信号引入。

2. 计时功能部分计时功能部分由可编程计数器组成，计数器的时钟输入与时钟信号相连接，使其能够按照时钟信号的频率进行计数。

数字电子钟的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数字电子钟的基本原理，掌握计时、显示等关键功能的工作机制。

2. 学生能够阐述数字电子钟中常见电子元件如晶体振荡器、计数器、显示器的功能及其相互关系。

3. 学生能够运用所学知识，分析并解释数字电子钟电路图的构成及工作原理。

技能目标：1. 学生能够通过小组合作，完成数字电子钟的搭建，并对其进行调试。

2. 学生能够运用基本的电路知识和编程技能，实现对数字电子钟功能的修改和优化。

3. 学生能够运用信息检索和问题解决策略，自主解决在搭建和调试过程中遇到的技术难题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术和物理科学的兴趣，激发他们探索未知、创造新知的欲望。

2. 培养学生团队协作意识，提高沟通与协作能力，培养共同解决问题的责任感。

3. 通过对数字电子钟的学习与实践，增强学生的环保意识和科技伦理观念，引导他们合理使用电子设备，关注电子产品对环境的影响。

课程性质分析：本课程属于电子技术领域，结合物理科学与工程技术，注重理论联系实际，强调实践操作能力。

学生特点分析：考虑到学生所在年级，应具备一定的物理知识和数学基础，同时具备初步的电路理解和动手能力。

教学要求：结合学生特点，教学应注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，通过项目式学习，促进学生深度理解和技能掌握。

通过具体的学习成果分解，为教学设计和评估提供明确的标准。

二、教学内容1. 数字电子时钟原理：晶体振荡器、时钟芯片、计数器、显示器工作原理及其在数字电子钟中的应用。

- 教材章节：第二章第三节《计时器与电子时钟》2. 电路元件功能与连接：介绍常见电子元件，如电阻、电容、二极管、三极管等在数字电子钟中的作用及连接方式。

- 教材章节：第一章《电子元件及其特性》3. 数字电子钟电路分析与设计：分析典型数字电子钟电路图，学习电路设计方法和技巧。

- 教材章节：第三章《数字电路分析与设计》4. 数字电子钟编程与调试：介绍简单的编程知识，使用编程软件对数字电子钟进行编程与调试。

数字逻辑课程设计报告电子钟数字逻辑课程设计报告-电子钟数字逻辑电路―课程设计报告数字逻辑课程设计报告-----多功能数字钟的同时实现一．设计目的：1.学会应用领域数字系统设计方法展开电路设计。

2.进一步提高maxplusii软件开发应用领域能力。

3.培育学生综合实验能力。

二．实验仪器与器材：1、开发软件maxplusii软件2、微机3、isp实验板se_3型isp数字实验开发系统4、打印机三．实验任务及建议设计一个多功能数字钟：1.能进行正常的时、分、秒计时功能。

1）用m6m5展开24十进制小时的表明；2）用m4m3展开60十进制分的表明；3)用m2m1进行60进制秒的显示。

2.利用按键实现“校时”、“校分”和“秒清单”功能。

1)按下sa键时，计时器快速递减，按24小时循环，并且计满23时返回00。

2)按下sb键时，计时器迅速递增，按60小时循环，并且计满59时回到00，但不向时进位。

3)按下sc，秒清零。

建议按下“sa”或“sb”均不能产生数字LBP（“sa”、“sb”按键就是存有晃动的，必须对“sa”“sb”展开窭晃动处置。

）3.能够利用实验板上的扬声器并作整点报时功能。

1）当计时到达59分50秒时开始报时，在59分50、52、54、56、58秒鸣叫，鸣叫声频为500hz。

2）抵达59分后60秒时为最后一声整点报时。

整点报时的频率为1kz。

4.能够惹出时1）闹时的最小时间间隙为10分钟。

2）惹出时长度为1分钟。

3）惹出时声响就是单频的。

5．用maxplusii软件设计符合以上功能要求的多功能数字钟，并用层次化设计方法设计该电路。

1）通过语言同时实现各模块的功能，然后再图画出高电路的顶层图。

2）消抖电路可以通过设计一个d触发器来实现，sa、sb、sc等为包含抖动的诸如信号，而电路的输出则是一个边沿整齐的输出信号。

3）其他的计时功能、表明功能、多路挑选功能、分频功能、报时功能和惹出时等功能模块都用vhdl语言实现。

多功能数字钟设计说明：1．系统顶层框图：各模块电路功能如下：1.秒计数器、分计数器、时计数器组成最根本的数字钟，其计数输出送7段译码电路由数码管显示。

2.基准频率分频器可分频出标准的1HZ频率信号，用于秒计数的时钟信号；分频出4HZ频率信号，用于校时、校分的快速递增信号；分频出64HZ频率信号，用于对按动"校时〞，"校分〞按键的消除抖动。

2.多功能数字钟构造框图：一、系统功能概述已完成功能1.完成时／分／秒的依次显示并正确计数，利用六位数码管显示；2.时／分／秒各段个位满10正确进位，秒／分能做到满60向前进位，有系统时间清零功能；3.定时器：实现整点报时，通过扬声器发出上下报时声音；4.时间设置，也就是手动调时功能：当认为时钟不准确时，可以分别对分／时钟进展调整；5.闹钟：实现分/时闹钟设置，在时钟到达设定时间时通过扬声器响铃。

有静音模式。

待改良功能：1. 系统没有万年历功能，正在思考设计方法。

2. 应添加秒表功能。

二、系统组成以及系统各局部的设计1.时计数模块时计数模块就是一个2位10进制计数器，记数到23清零。

VHDL的RTL描述如下：----t_h.vhdlibrary ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entityt_h isport(en,clk,clr:in std_logic;dout:out std_logic_vector(7 downto 0);c:out std_logic);endt_h;architecture rtl oft_h issignal t:std_logic_vector(7 downto 0);beginprocess(en,clk,clr)variable t:std_logic_vector(7 downto 0);beginif en='1' then --异步使能if clk 'event and clk='1' thent:=t+1;if t(3 downto 0)=*"A" then --个位等于10则十位加1t(7 downto 4):=t(7 downto 4)+1;t(3 downto 0):=*"0"; --个位清零end if;if t>*"23" then --大于23清零t:=*"00";end if;end if;if clr='1' then --异步清零t:=*"00";end if;end if;dout<=t;end process;end rtl;时计数器模块仿真波形如下从仿真波形可知，当计数到23时，下一个时钟上升沿到来时就清零了，符合设计要求。

12时制数字显示电子钟摘要：数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时、日的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械转动装置等优点，因而得到了广泛的应用，例如人们日常生活中的电子手表，以及车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟等。

数字钟是一个对标准频率（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。

数字电子钟由主体电路和扩展电路构成，分别完成数字钟的基本功能和扩展功能。

主体电路由石英晶体振荡体，分频器，计数器，译码器，显示器和校时器等组成。

关键词：振荡器，分频器，计数器，显示器，校时器目录1．引言 (4)2.方案论证与选择 (5)3.单元电路的设计和元器件的选择 (8)3.1 T触发器的设计 (8)3.2 十进制电路的设计 (9)3.3 六进制电路的设计 (12)3.4 六十进制电路的设计 (12)3.5 双六十进制电路的设计 (12)3.6 十二进制电路的设计 (13)3.7 时间计数电路的设计 (14)3.8标志灯的设计 (14)3.9 主要元件选择 (14)4. 系统电路总图及原理 (15)结论 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录：系统电路原理图引言数字电子技术是一门实践性很强的课程,加强工程训练,特别是技能的培养,对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用.在电子信息类本科教学中,电子技术课程设计是一个重要的实践环节,它包括选择课题,电子电路设计,组装,调试和编写总结报告等实践内容.通过课程设计要实现以下两个目标:第一,让学生初步掌握电子线路的试验,设计方法.即学生根据设计要求和性能参数,查阅文献资料,收集,分析类似电路的性能,并通过组装调试等实践活动,使电路达到性能指标;第二,课程设计为后续的毕业设计打好基础.毕业设计是系统的工程设计实践,而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用,从已学过的定性分析,定量计算的方法,逐步掌握工程设计的步骤和方法,了解科学实验的程序和实施方法,同时,课程设计报告的书写,为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础.。

课程设计(综合实验)报告题目：第四个实验数字电子钟院系：计算机科学系班级：计算计科学与技术1班学号：学生姓名：队员姓名：指导教师：《数字逻辑》综合实验任务书一、目的与要求1 目的1.1综合实验是教学中必不可少的重要环节，通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。

1.2注重培养学生正确的设计思想，掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。

1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。

1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能及其基本工程素质。

2.要求2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。

2.2根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。

要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。

2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。

2.4学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。

利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。

2.5学会撰写综合实验总结报告。

2.6通过综合实验，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。

要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。

2.7在综合实验过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。

二、主要内容数字电子钟设计一台能显示时﹑分、秒的数字电子钟，要求如下：1）秒﹑分为00—59六十进制计数器，时为00—23二十四进制计数器；2）可手动校正：可分别对秒﹑分﹑时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入校正，（校正时不能输出进位）。

元器件选择74LS162：4块与非门74LS00：2块共阳数码管LED 74LS161：2块 GAL16V8：2块晶体振荡器：1MHZ GAL20V8：1块 TDS-4实验箱导线若干所需要器件的图片如下1同步十进制计数器74LS162 3输入正与非门74LS002异步十六进制计数器74LS161 4 GAL20V8一、 设计（实验）正文数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ ）进行计数的计数电路。

《数字逻辑》课程设计报告题目数字时钟学院（部）信息工程学院专业计算机科学与技术班级计算机一班学生姓名学号201324026 月29 日至7 月 3 日共1 周指导教师（签字）题目一．摘要：钟表的数字化给人们的生产生活带来了极大的方便，并且极大的扩展了钟表原先的报时功能。

诸如定时自动报有这些，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，有着非常警、学校的按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭路灯，甚至各种定时电气的自启用等。

所现实的意义。

本次数电课设我组设计的数字时钟是由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路和计时电路组成，石英晶体振荡器产生的信号经过分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器在七段显示器上显示时间。

二．关键词：校时计时报时分频石英晶体振荡器三．技术要求：1、有“时”、“分”、“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能；2、有计时功能，时钟不会在计时的时候停下。

计时范围是0~99秒；3、有闹铃功能，闹铃响的时间由使用者自己设置，闹铃时间至少一分钟；4、要在七段显示器（共阴极6片）显示时间；5、电子钟要准确正常地工作。

四、方案论证与选择：钟表的是长期使用的器件，误差容易积累由此增大。

所以要求分频器产生的秒脉冲要极其准确。

而石英晶体产生的信号是非常稳定的，所以我们使用石英晶体产生的信号经过分频电路作为秒脉冲。

秒脉冲信号经过6级计数器，分别得到“秒”、“分”、“时”的个位、十位的计时。

由实际的要求，“秒”、“分”计数器为60进制的计数器，小时为24进制。

由于74LS160十进制加法计数器易于理解使用，我们在设计各个计数器时都是由采用74LS160芯片级联构成。

在计时部分，最小单位是0.01s，我们采用555多谐振荡器产生100HZ的信号作为秒脉冲进入一个4级计数器，计时范围是0~99秒。

石英晶体我们选择的是振荡频率为2ⁿ（我们找到的最小振荡频率为n=15），与四个74LS161组成的计数器来分频，使振荡频率变为1HZ,这样秒脉冲就产生了。