姓名班级学号
实验日期节次教师签字成绩
实验名称简易数字钟的设计
1.实验目的
（1）用计数器相关知识设计一个简易的数字钟，分和秒为六十进制。
（2）了解中规模计数器的应用，通过独立设计和实践掌握74LS90、74LS00等芯片的功能。
（3）锻炼动手能力，通过实际操作巩固所学知识，培养学习兴趣。
2.总体设计方案或技术路线
本实验旨在以计数器为核心，设计和调试出六十进制计数器，并进行两个六十进制计数器的级联。
本实验采用74LS90芯片实现计数器的主要功能，对74LS90采用清零法设计六进制计数器，同时74LS90本身还可以实现十进制计数，将二者进行级联则可以得到六十进制计数器。将两个六十进制计数器级联可得到一个简易的数字时钟。74LS90芯片引脚图如下所示。
考虑到74LS90芯片的性能不够稳定，本实验需要两个六十进制计数器，我另外选用了74LS161芯片来设计一个六十进制计数器，然后和74LS90构成的六十进制计数器进行级联，得到数字时钟。
74LS161芯片为集成同步加法计数器，具有清零、置数、保持等功能，其引脚图如下：
用74LS161实现异步进位级联六十进制计数器，高位芯片的时钟端来自低位芯片的输出端Q3，低位芯片采用异步清零法实现十进制计数器，高位芯片也采用同样的方法实现六进制计数器，级联后得到六十进制计数器。
当74LS90所构成六十进制计数器的高位芯片为六进制计数器，当输出为0110时控制清零端进行清零，由0110变为0000，Q3会产生一个下降沿，将Q3端通过一个与非门连到74LS161的CP端，经过与非门后的下降沿变为上升沿，触发74LS161芯计数。
用信号发生器输出周期为1s的方波信号，加到低位74LS90芯片计数器的输入端，即可带动整个时钟开始跳动。分和秒为六十进制，循环计时。
3.实验电路图
U9
4. 仪器设备名称、型号
数字电子技术实验箱直流稳压电源数字万用表
74LS90、74LS161、74LS00芯片导线若干
5.理论分析或仿真分析结果
接通电源后，秒个位显示0到9，秒十位显示0到5，分个位显示0到9，分十位显示0到5。最大输出为59分59秒，之后回0，循环计数。
仿真结果如下图，左上为秒低位，右上为秒高位，左下为分低位，右下为分高位。
6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）
（1）检查导线是否完好
（2）按电路图所示连好电路。
（3）在秒低位的输入连入周期为1s的时钟，观察数码管的输出。是否实现了简易数字时钟的功能。如有错误，用数字万用表检查连线并改正，重新进行调试。
实验结果：
接通电源后和时钟信号输入后，秒个位显示从0到9，秒十位显示0到5，分个位显示0到9，分十位显示0到5。最大输出为59分59秒，之后回0，循环计数。
7.实验结论
用74LS90和74LS161芯片可以设计组合成一个简易数字时钟，两种芯片各自通过清零法实现六进制和十进制的计数器，然后级联为六十进制计数器，最后两个六十进制计数器间进行级联，输入为周期1s的时钟信号时，就可以得到一个简易的数字时钟。
8.实验中出现的问题及解决对策
本次实验并不是一帆风顺的，最初的设计思路是四个芯片全部采用74LS90来实现计数器的功能，后来通过在实验室的调试，发现并不能理想地实现数字钟的功能，经常出现不稳定的情况，向老师询问后得知74LS90的性能不够稳定，后来我尝试将分钟的高、低位芯片换为74LS161，两个六十进制计数器间的连接方式也进行了微调，自
主仿真后，又到实验室进行调试，得到了较为理想的结果。
9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议
通过本次实验，我的动手能力自主解决问题的能力得到提高，一开始的失败让我认识到探索的过程不是一帆风顺的，遇到挫折时不应气馁，而是努力通过各种方式解决问题。
10．参考文献
杨春玲王淑娟主编《数字电子技术基础》高等教育出版社
廉玉欣主编《电子技术基础实验教程》机械工业出版社
