数字电子EDA课程设计数字钟的设计.docx
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数字电子EDA课程设计数字钟的设计
燕山大学
EDA课程设计报告书
题目:
数字钟的设计
姓名:
常勤
班级:
05级电子信息工程3班
学号:
050104020083
成绩:
一、设计题目及要求
设计题目:
数字钟的设计
要求:
1.输入10HZ的时钟;(提示:
对已有kHz频率时钟进行分频)
2.能显示时、分、秒,24小时制;
3.时和分有校正功能;
注意:
硬件资源的节约,否则器件内资源会枯竭。
二、设计过程及内容
(1)设计方案
数字钟主要由五部分组成,其中包括分频部分、计数部分、调时部分、扫描电路部分和数字显示部分。
分频部分由4片10进制组成,其作用是将9375K赫兹的时钟脉冲分频为10赫兹。
10赫兹转换为1赫兹的脉冲,为计数及调时部分提供脉冲。
计数及调时部分分别为两片60进制器和一片24进制器及与门,或门组成,分别为计数和校正功能的核心。
扫描部分由4片74151组成和一片8进制计数器组成,其作用是选择数据和7449输入端提供脉冲。
显示部分由试验箱提供。
(2)电路结构
总的电路可由3大模块组成:
模块1:
分频并选频模块
电路由四片74160组成,将其连接为9375进制计数器。
将93.75K赫兹的时钟频率分频。
分频后再经过十进制计数器的进位信号为计时电路中秒的60进制计数器提供时钟频率。
电路图如下:
仿真波形如下:
模块2:
计时及调整模块
该模块具备计数功能和调整功能。
首先计数功能由一片24进制计数器和两片60进制计数器组成,分别来计数小时数,分钟数和秒数。
首先,24进制计数器:
该电路又两片74160来实现,采用整体置数法。
电路如下:
仿真波形如下:
②60进制计数器,也是由两片74160构成,实现计60位后向前输出一个进位的功能,电路图如下:
仿真波形如下:
③调整电路,将24进制计数器和两片60进制计数器连接,将两片60进制计数器的进位端和两片触发器分别连接上与门,使与门的输出端连接上或门后,接入时钟信号输入端,电路图如下:
模块3:
扫描电路模块,其电路主体是由4片74151选择电路状态,并将选择出的数据输入7449芯片,并将输出连入数码管显示输入端。
8进制计数器为74151选择端提供选择数据并为二进制计数器扫描地址输入端提供数据,具体电路图如下:
其仿真波形如下:
最终的总电路如图:
3、仿真波形如下:
其波形符合预计,在试验箱上的结果也准确无误。
三、设计结论
对各个部分进行编译,仿真后,总电路下载到实验箱,并进行相应的外部电路连线,对设计的电路进行硬件的仿真,对电路进行验证;实践的显示和走时都符合电路的设计要求。
硬件运行正常。
四、设计问题
在设计的过程中,得到了老师和同学们的热心帮助,巩固了各种进制计数器的设计方法,学会了扫描电路的设计,在调整电路上,学会了用触发器消除竞争冒险现象,还有一个问题是在设计分频电路时,出现毛刺的问题,在同学的帮助下,用D触发器解决了此问题。
五、设计感想
两周的课程设计,我学到了许多关于EDA的知识,认识到了EDA的强大功能,掌握了MAX+PlusⅡ的初步使用,使我深刻地认识到仅仅学习课本上的知识是远远不够的,必须要多多动脑,多多实践,才能真正理解并掌握所学的知识,达到学以致用的目的。
同时我也深深地感受到严谨的态度对于科学研究的重要性。
由于在设计的过程中,一点点的马虎都可能造成整个系统的瘫痪,所以每一个细节都要认真思考,认真操作,不能有丝百分的大意。
经过这次的设计,我从枯燥的理论学习中,重新找到了学习的乐趣,经过这次设计,我更好的巩固了数字电路的知识。
在这次设计中出现的问题和解决的经过,都让我受益非浅,为今后的生活、学习以及工作都提供了一定的经验和帮助。
最后,感谢学校提供这次实验机会,感谢老师给予的诸多帮助。
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- 关 键 词:
- 数字 电子 EDA 课程设计 设计
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