1、 1 数字电路及系统设计课程数字电路及系统设计课程 设计报告设计报告 简易数字钟简易数字钟 2 目录目录 第一章第一章设计指设计指标标4 1.1 设计目的设计目的 4 1.2 设计要求设计要求4 1.3 硬件环境硬件环境4 第二章第二章 系统概述系统概述 6 2.1 设计思想设计思想 6 2.2 可行性论证可行性论证.6 2.3 各功能的组成各功能的组成6 2.4 总体工作过程总体工作过程6 第三章第三章 单元电路设计与分析单元电路设计与分析8 3.1 各单元电路的选择各单元电路的选择8 3.2 设计及工作原理分析设计及工作原理分析11 第四章第四章 电路的电路的组构组构与调试与调试. 13
2、4.1 遇到的主要问题遇到的主要问题 13 4.2 现象记录及原因分析现象记录及原因分析. 13 4.3 解决措施及效果解决措施及效果 14 4.4 功能的测试方法步骤功能的测试方法步骤和和设备设备记记录的数据录的数据 16 第五章第五章 参考文献参考文献18 第第六六章章 结束语结束语18 6.1 对设计题目的结论性对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明意见及进一步改进的意向说明 18 6.2 总结设计的收获与体会总结设计的收获与体会. 19 第七章第七章 总图与单元图总图与单元图22 3 摘要：摘要： 在公共场所，例如车站、码头，准确的时间显得特别重要，否则很 有可能给外出办事及旅行
3、带来烦恼。数字钟是一种用数字电路技术实现 时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确度和直观性， 且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到广泛的使用。数字钟是 一种典型的数字电路，包括了组合逻辑电路和时序电路。此次设计数字 电子钟是为了了解数字钟的原理，在设计数字电子钟的过程中，用数字 电子技术的理论和设计仿真实践相结合，进一步加深数字电子技术课程 知识的理解和应用， 同时学会使用 quartus 电子仿真设计软件。 且由于数 字钟电路包括组合逻辑电路和时序电路，通过它的制作过程可以进一步 学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。数字电子 钟有下几部分组成：分频器、脉
4、冲发生器、校正电路、60 进制的秒、分 计时计数器和 24 进制计时计数器以及分、时的 7 段共阴译码显示部分 等。考虑到目前的专业知识有限，对单片机的学习较浅，所以采用集成 逻辑电路设计具有能实现时、分、秒计时功能和定点报时功能的数字电 路设计，计时模块采用时钟信号触发，不需要程序控制。 4 第一章第一章 设计指标设计指标 1.1 设计目的设计目的 （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与 测试方法。 （2）进一步巩固所学的数字电路理论知识，提高运用所学知识分析和 解决实际问题的能力，检验自我的创新与实践能力。 （3）掌握数字钟的设计与调试方法。 （4）培养完成综合完整
5、的实验报告的能力。 1.2 设计要求设计要求 设计一个简易数字钟，要求具有整点报时和校时功能 （1）以 4 位 LED 数字管显示时、分，时为二十四进制，分为六十进制。 （2）时、分显示数字之间一小数点间隔，小数点以 1Hz频率 50%的占 空比的亮、灭规律表示秒计时。 （3）整点报时采用蜂鸣器实现。每当整点前控制以低频鸣响 4 次，响 1 秒，停 1 秒，直到整点前 1 秒以高频响一秒，整点事结束。高低频率相 差一倍，一般低频可选 500Hz或 1KHZ，高频可选 1KHZ 或 2KHZ。 （4）采用两个按键分别控制“校时”或者“较分”。按下校时键时， 时显示值以 023 循环变化；按下“较分”键时，分显示值以 059 循环变化，但时显示值不能不能变化。 1.3 硬件环境硬件环境 系统可以
