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1、OOKO1ookOI目录3.电路组成介绍脉冲形成电路分频电路60进制计数器及显示电路24进制计数器及显示电路时间设置电路本次设计任务是要求用软件设计一个数字时钟电路，即用数字显示出时间结果。设计要求如下：(a.)以数字形式显示时、分、秒。(b)小时计时采用24进制的计时方式，分、秒采用60进制的计时方式。(c)要求能够对时钟进行时间设置。数字时钟的总电路图如下所示:XJO.KEXDCD-HEXLHAU1B-w二圭1 LXSC17 乂 IKO7“ !?：5.tAo-o_Mex七土会129 v-n$ 1MZIB /rmxa74 lr5：数字时钟工作原理：数字时钟电路由555振荡发生器、分频器、两个
2、60进制分 秒计数器、一个24进制小时计数器以及6个数字显示器组成。电路工作时由555振 荡器产生频率为1000HZ的脉冲，经由三个74LS90D构成的千分频的分频器得到频率为1HZ的 脉冲，脉冲输入计数电路（分秒由60进制计数电路计数，小时由24进制计 数电路计 数），然后将相应数字显示到数字显示器上即所要显示的时间。另外，时钟 的时间设置可以通过三个与单刀双掷开关相连的时钟信号发生器来实现。电路的设计流程图如下所示3.电路组成介绍脉冲形成电路脉冲形成电路为555计时器组成的振荡电路。考虑到时钟对精度要求较高，故在时钟 电路中由555振荡电路产生频率为IKHz的脉冲信号，然后经过千分频的分频
3、 器分频产生 1Hz脉冲。555振荡器的参数确定：T二（R1+R2）C二1ms, f=l/t=1KHZ,故 可令 Rl=5kQ, R2=5KQ, C=100nFo （以上设置在实际仿真的时候速度过慢，故在实际仿真中）脉冲形成电路如下所示：分频电路分频电路是三个用十进制计数器74LS90串联而成的千分频的分频器。分频原理 是在 74LS90的输出端子中，从低位输入10个脉冲才从高位输出1个脉冲，这样一片74LS90 就可以起十分频的作用，三个74LS90串联就构成了千分频的电路，输出的便是1HZ的标 准脉冲信号。分频电路如下所示：60进制计数器及显示电路在数字时钟电路中，分与秒的计数电路是由两个
4、74LS90D组成的60进制的计数 电路 实现的。在下图中，U9是十进制计数器,U9的QD作为十进制的进位信号，741s90计数 器是十进制异步计数器，用反馈归零的方法实现十进制计数，U8和与非门构成 六进制，其中与非门输出进位信号。24进制计数器及显示电路在数字时钟电路中，小时的计数电路是由两个74LS90D组成的24进制的计数电路实 现的。如下图所示，计数电路由U16和U6俩部分组成。当时个位U6计数为4, U16计数 为2时，两片741s90复零，从而构成24进制计数。时间设置电路时间设置电路由一个单刀双掷开关与一个脉冲计数器组成。用单刀双掷开关切换计 数功能与调时功能，另一端接计数器的
5、脉冲输入端，开关置于函数发生器这一端便可以 校时，置于计数器的进位端便是计时。不校正时间时开关都应打在与非门的那一端，校 时时可用键盘操作改变开关的状态。如此，在时钟运行前及正在运行的过程中均可实现 调时功能。时间设置线路图如下所示（双掷开关左打调时，右打计数）：VI2U17U1352514 .电路的测试(a) 555振荡器产生的脉冲(b)经过分频器产生的脉冲V12（C）计数电路的测试经测试得知所设计的数字时钟电路能够成功的实现时钟的计时功能，而且能够成功的 对所设计的时钟进行调时（调时顺序按三个双掷开关从左到右）。5 .电路分析与评价所设计的时钟电路工作时由555振荡器产生频率为1000HZ的脉冲，经由三个 74LS90D构成的千分频的分频器得到频率为1HZ的脉冲，脉冲输入计数电路后将相应数 字显示到数字显示器上即所要显示的时间。经电路测试得知所设计的数字时钟电路能够成功的实现时钟的计时功能，而且能够 成功的对所设计的时钟进行调时，达到了设计的要求。电路的不足之处在于实际仿真过程中数字的变化速度比理论值要慢得多，所以调试 后的电路很难达到秒计数器变化速度为标准的一秒钟。附录：元器件清单名称型号数量LED数码管LED6计数器74LS90N9与非门7400N2定时器5551信号发生器AC_VOLTAGE3电阻3电容2单刀双掷开关3