數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言：4</b></p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)目的6</b></p><p>　　2.設(shè)計(jì)功能要求6</p><p><b>　　3.電路設(shè)計(jì)6</b></p&g

2、t;<p><b>　　3.1設(shè)計(jì)方案6</b></p><p>　　3.2單元電路的設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.2.1 主體電路部分7</p><p>　　3.2.1.1 振蕩電路8</p><p>　　3.2.1.2 計(jì)數(shù)電路12</p><p>　　3.2.1.3

3、 校時(shí)電路17</p><p>　　3.2.1.4 譯碼與顯示電路19</p><p>　　3.2.2擴(kuò)展功功能電路的設(shè)計(jì)21</p><p>　　3.2.2.1定時(shí)控制電路21</p><p><b>　　4.調(diào)試23</b></p><p>　　4.1主體電路部分23</p&

4、gt;<p>　　4.2 擴(kuò)展電路部分25</p><p><b>　　5.總結(jié)25</b></p><p><b>　　致 謝26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)27</b></p><p><b>　　附錄29</b&

5、gt;</p><p><b>　　前言：</b></p><p>　　中國(guó)是世界上最早發(fā)明計(jì)時(shí)儀器的國(guó)家。有史料記載，漢武帝太初年間（紀(jì)元前104-101年）由落下閎創(chuàng)造了我國(guó)最早的表示天體運(yùn)行的儀器——渾天儀。東漢時(shí)期（公元130年）張衡創(chuàng)造了水運(yùn)渾天儀，為世界上最早的以水為動(dòng)力的觀測(cè)天象的機(jī)械計(jì)時(shí)器，是世界機(jī)械天文鐘的先驅(qū)。盛唐時(shí)代，公元725年張遂（又稱(chēng)一行）

6、和梁令瓚等人創(chuàng)制了水運(yùn)渾天銅儀，它不但能演示天球和日、月的運(yùn)動(dòng)，而且立了兩個(gè)木人，按時(shí)擊鼓，按時(shí)打鐘。第一個(gè)機(jī)械鐘的靈魂——擒縱器用于計(jì)時(shí)器，這是中國(guó)科學(xué)家對(duì)人類(lèi)計(jì)時(shí)科學(xué)的偉大貢獻(xiàn)。它比十四世紀(jì)歐洲出現(xiàn)的機(jī)械鐘先行了六個(gè)世紀(jì)。</p><p>　　第一只石英鐘出現(xiàn)在二十世紀(jì)二十年代，從三十年代開(kāi)始得到了推廣，從六十年代開(kāi)始，由于應(yīng)用半導(dǎo)體技術(shù)，成功地解決了制造日用石英鐘問(wèn)題，石英電子技術(shù)在計(jì)時(shí)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用

7、。并取代機(jī)械鐘做了更精確的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。早在1880年，法國(guó)人皮埃爾·居里和保羅·雅克·居里就發(fā)現(xiàn)了石英晶體有壓電的特性，這是制造鐘表“心臟”的良好材料?？茖W(xué)家以石英晶體制成的振蕩計(jì)時(shí)器和電子鐘組合制成了石英鐘。經(jīng)過(guò)測(cè)試，一只高精度的石英鐘表，每年的誤差僅為3-5秒。1942年，著名的英國(guó)格林尼治天文臺(tái)也開(kāi)始采用了石英鐘作為計(jì)時(shí)工具。在許多場(chǎng)合，它還經(jīng)常被列為頻率的基本標(biāo)準(zhǔn)，用于日常測(cè)量與檢測(cè)。大約在 1970

8、 年前后，石英鐘表開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)，風(fēng)靡全球。隨著科學(xué)的進(jìn)步，精密的電子元件不斷涌現(xiàn)，石英鐘表也開(kāi)始變得小巧精致，它既是實(shí)用品，也是裝飾品。它為人們的生活提供方便，更為人們的生活增添了新的色彩。 在現(xiàn)行情況下根據(jù)簡(jiǎn)單實(shí)用強(qiáng)的、走時(shí)準(zhǔn)確進(jìn)行設(shè)計(jì)。而實(shí)驗(yàn)證明，鐘表的振蕩部分采用石英晶體作為時(shí)基信號(hào)源時(shí)，走時(shí)更精確、調(diào)整更方便。鐘是一種計(jì)時(shí)的器具，它的出現(xiàn)開(kāi)拓了時(shí)間計(jì)量的新里程。提起時(shí)鐘大家都很熟悉，它是給我們指明時(shí)間的一種計(jì)時(shí)</p>

9、;<p>　　（1）從生產(chǎn)機(jī)械表轉(zhuǎn)為石英電子表； </p><p>　　（2）曾占據(jù)中國(guó)消費(fèi)市場(chǎng)四十多年的大型國(guó)有企業(yè)突然被剛剛冒起的“組業(yè)”所取代，鐘表生產(chǎn)中心轉(zhuǎn)向中國(guó)南方沿海一帶；</p><p>　?。?）中國(guó)鐘表業(yè)發(fā)展從以機(jī)芯為龍頭改為以手表外觀件為龍頭。</p><p>　　這場(chǎng)轉(zhuǎn)折以迅雷不及掩耳的速度，沖擊著傳統(tǒng)的中國(guó)鐘表工業(yè)。中

10、國(guó)的鐘表業(yè)從技術(shù)簡(jiǎn)單、零件少的石英鐘機(jī)芯制造入手。最初石英鐘機(jī)芯全靠從日本、德國(guó)進(jìn)口，1989年開(kāi)始完全自己生產(chǎn)，包括模具的制造加工。近十余年，逐漸提高機(jī)芯質(zhì)量的穩(wěn)定性，同時(shí)轉(zhuǎn)向?qū)κ直頇C(jī)芯研制與開(kāi)發(fā)。目前石英鐘表機(jī)芯生產(chǎn)主要在福建省福州、廣東東莞、番禺；機(jī)械鐘表機(jī)芯在上海、山東等地。</p><p>　　現(xiàn)在我國(guó)的電子業(yè)發(fā)展非?？焖?，電子業(yè)的發(fā)展有利于鐘表業(yè)的發(fā)展。在中國(guó)鐘表發(fā)展史上，國(guó)產(chǎn)機(jī)芯研制的失敗已經(jīng)成為過(guò)

11、去，“組裝業(yè)”作為新興鐘表工業(yè)的起步階段也已成為過(guò)去。一支新的充滿智慧的鐘表精英在成長(zhǎng)。</p><p>　　我們相信在科技高速發(fā)展的今天，鐘表業(yè)運(yùn)用當(dāng)今材料工業(yè)、電子工業(yè)和其他領(lǐng)域的最新技術(shù)，一定會(huì)生產(chǎn)出代表中國(guó)科學(xué)水平的產(chǎn)品。我們希望鐘表業(yè)的精英們?cè)谔岣咧圃旒夹g(shù)水平中不斷創(chuàng)新，培育出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的品牌。這正是中國(guó)鐘表業(yè)發(fā)展的希望。</p><p>　　數(shù)字鐘被廣泛用于個(gè)人家庭,車(chē)站

12、, 碼頭、辦公室等公共場(chǎng)所,成為人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵?。由于?shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用,使得數(shù)字鐘的精度,運(yùn)用超過(guò)老式鐘表, 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義

13、。</p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一種多功能數(shù)字鐘，該數(shù)字鐘具有基本功能和擴(kuò)展功能兩部分。其中，基本功能部分的有準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以數(shù)字形式顯示時(shí)、分、秒的時(shí)間和校時(shí)功能。擴(kuò)展功能部分則具有：定時(shí)控制、、自動(dòng)報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)和觸摸報(bào)正點(diǎn)的功能。數(shù)字鐘的電路也是由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分構(gòu)成，在電路中，基本功能部分由主體電路實(shí)現(xiàn)，而擴(kuò)展功能

14、部電路實(shí)現(xiàn)。這兩部分都有一個(gè)共同特點(diǎn)就是它們都要用到振蕩電路提供的1Hz脈沖信號(hào)。在計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)電路還可以進(jìn)行校時(shí)和校分，為了使電路簡(jiǎn)單所設(shè)計(jì)的電路不具備校秒的功能。并且要用數(shù)碼管顯示時(shí)、分、秒，各位均為兩位顯示，擴(kuò)展部分要有相應(yīng)的響應(yīng)電路。分則由擴(kuò)展</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)功能要求</b></p><p><b>　　基本功能：</b

15、></p><p>　?。?）時(shí)的計(jì)時(shí)要求為“12翻1”，分和秒的計(jì)時(shí)要求為60進(jìn)制</p><p>　?。?）準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以數(shù)字形式顯示時(shí)，分，秒的時(shí)間</p><p><b>　?。?）校正時(shí)間</b></p><p><b>　　擴(kuò)展功能：</b></p><p>

16、<b>　?。?）定時(shí)控制；</b></p><p>　?。?）仿廣播電臺(tái)報(bào)時(shí)功能；</p><p>　?。?）自動(dòng)報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)；</p><p>　?。?）觸摸報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)；</p><p><b>　　3.電路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1設(shè)計(jì)方案

17、</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求首先建立了一個(gè)多功能 數(shù)字鐘電路系統(tǒng)的組成框圖，框圖如圖1所示。</p><p><b>　　主體電路擴(kuò)展電路</b></p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　由圖1可知，電路的工作原理是：多功能數(shù)字鐘電路由主體電路和擴(kuò)展

18、電路兩大部分組成。其中主體電路完成數(shù)字鐘的基本功能，擴(kuò)展電路完成數(shù)字鐘的擴(kuò)展功能。</p><p>　　振蕩器產(chǎn)生的高脈沖信號(hào)作為數(shù)字鐘的振源，再經(jīng)分頻器輸出標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。秒計(jì)數(shù)器計(jì)滿60后向分計(jì)數(shù)器個(gè)位進(jìn)位，分計(jì)數(shù)器計(jì)滿60后向小時(shí)計(jì)數(shù)器個(gè)位進(jìn)位并且小時(shí)計(jì)數(shù)器按照“12翻1”的規(guī)律計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器的輸出經(jīng)譯碼器送顯示器。計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)電路進(jìn)行校時(shí)、校分、校秒。擴(kuò)展電路必須在主體電路正常運(yùn)行的情況下才能進(jìn)行擴(kuò)展功能。&

19、lt;/p><p>　　3.2單元電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)方法很多種，例如，可用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘；也可以利用專(zhuān)用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子鐘；還可以利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)電子鐘等。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)，電路是由許多單元電路組成的，因此首先必須對(duì)各個(gè)單元電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>

20、;　　3.2.1 主體電路部分</p><p>　　主體電路部分的電路主要由振蕩電路、計(jì)數(shù)電路、顯示電路以及校時(shí)電路四大部分組成。下面將對(duì)各部分電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.2.1.1 振蕩電路</p><p>　　振蕩電路由振蕩器和分頻器產(chǎn)生 1Hz時(shí)鐘脈沖和擴(kuò)展部分所需的頻率，下面對(duì)振蕩器和分頻器兩部分進(jìn)行介紹。</p><p>

21、;<b>　?。?）振蕩器</b></p><p>　　數(shù)字電路中的時(shí)鐘是由振蕩器產(chǎn)生的，振蕩器是數(shù)字鐘的核心。振蕩器的穩(wěn)定度及頻率的精度決定了數(shù)字鐘計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確程度，一般來(lái)說(shuō)，振蕩器的頻率越高，計(jì)時(shí)精度越高。它利用某種反饋方式產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。對(duì)數(shù)字電路來(lái)說(shuō)，振蕩器的輸出的幅度范圍為0v—5v的方波信號(hào)而不是鋸齒波、三角波或其他形式。典型的振蕩器是弛豫振蕩器，它通過(guò)一個(gè)RC網(wǎng)絡(luò)將反相器的輸出反饋

22、回來(lái)并存在一定的工作延遲時(shí)間。基本的電路如圖2所示。</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　在上述電路中，RI-C網(wǎng)絡(luò)由第一個(gè)反相器驅(qū)動(dòng)，具有RC特性曲線的響應(yīng)信號(hào)被反饋給反相器的輸入。當(dāng)電容上的電壓達(dá)到施密特觸發(fā)器輸入反相器的門(mén)限電壓的時(shí)候，反相器的狀態(tài)發(fā)生改變，并輸出一個(gè)新的電壓值。這個(gè)輸出電壓經(jīng)過(guò)一定的延遲時(shí)間再次通過(guò)RI—C反饋回來(lái)，直

23、到電容電壓再次達(dá)到門(mén)限電壓為止。</p><p>　　用施密特觸發(fā)器輸入器件（如74HC04），但是由于電容的參考電壓在每個(gè)臨界點(diǎn)都要發(fā)生變化，所以施密特觸發(fā)器不是必需的。由于電容與輸出相連，每次狀態(tài)改變時(shí)，電容的充電電壓會(huì)超過(guò)5V。從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，輸出電壓會(huì)改變電容的充電電壓，直到電容兩端的電壓變?yōu)?4HC04的門(mén)限電壓（2.5V）為止。振蕩器輸出狀態(tài)的改變發(fā)生在電容上的電壓達(dá)到2.5V時(shí)。</p>

24、<p>　　弛豫振蕩器對(duì)許多低成本而精度要求又不高的場(chǎng)所非常適合，但是并不推薦在任何有精度要求的實(shí)際應(yīng)用電路采用它。</p><p>　　如果想要獲得高的精度，就應(yīng)該在振蕩電路中使用石英晶體作振源。在數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作中應(yīng)采用石英晶體振蕩器，因?yàn)槭⒕w具有壓電效應(yīng)，是一個(gè)壓電器件。當(dāng)交流電壓加在晶體兩端，晶體先隨電壓變化產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的變化，然后機(jī)械振動(dòng)又使晶體表面產(chǎn)生交變電荷。當(dāng)晶體幾何尺寸和結(jié)構(gòu)一定時(shí)

25、，它本生有一個(gè)固定的機(jī)械頻率。當(dāng)外加交流電壓的頻率等于晶體的固有頻率時(shí)，晶體片的機(jī)械振動(dòng)最大，晶體表面電荷量最多，外電路的交流電流最強(qiáng)，于是產(chǎn)生振蕩，因此將石英晶體按一定方位切割成片，兩邊傅以電極，焊上引線，再用金屬或玻璃外殼封裝即構(gòu)成石英晶體。石英晶體的固有頻率十分穩(wěn)定。另外石英晶體的振動(dòng)具有多諧性，除了基頻振動(dòng)外，還有奇次諧次泛音振動(dòng)，對(duì)于石英晶體，既可利用基頻振動(dòng)，也可利用泛音振動(dòng)。前者稱(chēng)為基頻晶體，后者稱(chēng)為泛音晶體，晶片厚度與振

26、動(dòng)頻率成反比，工作頻率越高，要求晶片厚度越薄。將石英晶體作為高Q值諧振回路元件接入反饋電路中，就組成了晶體振蕩器。在設(shè)計(jì)中所用的振蕩器的電路圖如圖3所示。該電路能產(chǎn)生1MHz的方波脈沖振蕩信號(hào)。</p><p><b>　　圖3</b></p><p><b>　?。?）分頻器</b></p><p>　　分頻器的作用是將

27、由石英晶體產(chǎn)生的高頻信號(hào)分頻成基時(shí)鐘脈沖信號(hào)和擴(kuò)展部分所需的頻率。在此電路中，分頻器的功能主要有兩個(gè)：一是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)；二是功能擴(kuò)展電路所需的信號(hào)，如仿電臺(tái)用的1KHz的高頻信號(hào)和500Hz的低頻信號(hào)等.在此電路中作為分頻器的元件是:CD4518。</p><p>　　CD4518可以組成二分頻電路和十分頻電路。用CD4518組成二分頻的電路如圖4；用CD4518組成十分頻的電路如圖5；在本次設(shè)計(jì)中所用的分頻

28、器的電路圖如圖6。電路經(jīng)過(guò)十分頻后將晶振來(lái)的1MHz的振蕩脈沖變?yōu)?Hz的脈沖信號(hào)，該信號(hào)作為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖使用。</p><p>　　輸入 輸 出 </p><p>　　輸入 輸入 輸 出</p><p>&

29、lt;b>　　清零</b></p><p>　　圖4 圖5</p><p><b>　　圖6</b></p><p>　　上表:CD4518的功能表</p><p>　　振蕩器和分頻器兩部分構(gòu)成振蕩電路，它的電路圖如圖7所示。</p>

30、<p>　　根據(jù)圖7可知電路的工作原理是：石英晶體振蕩器提供的頻率為1MHz，CD4518組成十分頻電路。并且一個(gè) CD4518可以組成兩個(gè)十分頻電路即：CD4518的引腳2與引腳6組成一個(gè)十分頻電路而引腳10與引腳14組成另一個(gè)十分頻電路。晶振的輸出接入第一塊CD4518的輸入引腳2，經(jīng)過(guò)一次十分頻，頻率變?yōu)?00KHz。輸出引腳6接入同一塊CD4518的引腳10經(jīng)第二次分頻，頻率變?yōu)?0KHz。輸出引腳接人第二塊CD451

31、8的輸入引腳2再經(jīng)一次分頻，頻率變?yōu)?KHz。這樣經(jīng)過(guò)六次分頻最后可以得到1Hz的頻率。</p><p><b>　　圖7</b></p><p>　　3.2.1.2 計(jì)數(shù)電路</p><p>　　計(jì)數(shù)器是一種計(jì)算輸入脈沖的時(shí)序邏輯網(wǎng)絡(luò)，被計(jì)數(shù)的輸入信號(hào)就是時(shí)序網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘脈沖，它不僅可以計(jì)數(shù)而且還可以用來(lái)完成其他特定的邏輯功能，如測(cè)量、定時(shí)控制

32、、數(shù)字運(yùn)算等等。</p><p>　　數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路是用兩個(gè)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路和“12翻1”計(jì)數(shù)電路實(shí)現(xiàn)的。數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)可以用反饋清零法。當(dāng)計(jì)數(shù)器正常計(jì)數(shù)時(shí)，反饋門(mén)不起作用，只有當(dāng)進(jìn)位脈沖到來(lái)時(shí)，反饋信號(hào)將計(jì)數(shù)電路清零，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)模的循環(huán)計(jì)數(shù)。以六十進(jìn)制為例，當(dāng)計(jì)數(shù)器從00，01，02，……，59計(jì)數(shù)時(shí)，反饋門(mén)不起作用，只有當(dāng)?shù)?0個(gè)秒脈沖到來(lái)時(shí)，反饋信號(hào)隨即將計(jì)數(shù)電路清零，實(shí)現(xiàn)模為60的循環(huán)計(jì)數(shù)。<

33、;/p><p>　　下面將分別介紹60進(jìn)制計(jì)數(shù)器和“12翻1”小時(shí)計(jì)數(shù)器。 </p><p>　?。ㄒ唬?0進(jìn)制計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　電路如圖8所示</b></p><p><b>　　圖8</b></p><p>　　電路中，74LS92作為十位計(jì)數(shù)器，在電路中采

34、用六進(jìn)制計(jì)數(shù)；74LS90作為個(gè)位計(jì)數(shù)器在電路中采用十進(jìn)制計(jì)數(shù)。當(dāng)74LS90的14腳接振蕩電路的輸出脈沖1Hz時(shí)74LS90開(kāi)始工作，它計(jì)時(shí)到10時(shí)向十位計(jì)數(shù)器74LS92進(jìn)位。下面對(duì)電路中所用的主要元件及功能介紹。</p><p>　?、?十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74LS90 </p><p>　　74LS90是二—五—十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它有兩個(gè)時(shí)鐘輸入端CKA和CKB。其中，CKA和組成一位二進(jìn)

35、制計(jì)數(shù)器；CKB和組成五進(jìn)制計(jì)數(shù)器；若將與CKB相連接，時(shí)鐘脈沖從輸入，則構(gòu)成了8421BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74LS90有兩個(gè)清零端R0（1）、R0（2），兩個(gè)置9端R9（1）和R9（2），其BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)序如表1，二—五混合進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)序如表2，74LS90的管腳圖如圖9。</p><p><b>　　圖9</b></p><p>　　表1 BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)

36、時(shí)序 表2 二—五混合進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)序</p><p>　?、?異步計(jì)數(shù)器74LS92</p><p>　　所謂異步計(jì)數(shù)器是指計(jì)數(shù)器內(nèi)各觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)不是來(lái)自于同一外接輸入時(shí)鐘信號(hào)，因而觸發(fā)器不是同時(shí)翻轉(zhuǎn)。這種計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速度慢。一異步計(jì)數(shù)器 74LS92是 二—六—十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，即CKA和組成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，CKB和在74LS92中為六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)CKB和相連，時(shí)鐘脈沖從CKA

37、輸入，74LS92構(gòu)成十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74LS92的管腳圖如圖10。</p><p><b>　　圖10</b></p><p>　　（二） “12翻1”小時(shí)計(jì)數(shù)器電路 </p><p>　?。?） 電路如圖11 所 示</p><p><b>　　圖11</b></p><p&

38、gt;　　“12翻1”小時(shí) 計(jì)數(shù)器是按照“01—02—03—04—05—06—07—08—09—10—11—12—01”規(guī)律計(jì)數(shù)的，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如表3所示。</p><p>　　表3“12翻1”小時(shí)計(jì)時(shí)時(shí)序</p><p>　?。ǘ╇娐返墓ぷ髟?lt;/p><p>　　由表可知：個(gè)位計(jì)數(shù)器由4位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器 74LS191構(gòu)成，十位計(jì)數(shù)器由雙D觸發(fā)

39、器74LS74構(gòu)成 ，將它們組成 “12翻1”小時(shí)計(jì)數(shù)器。</p><p>　　由表可知：計(jì)數(shù)器的狀態(tài)要發(fā)生 兩次跳躍：一是：計(jì)數(shù)器計(jì)到9，即個(gè)位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為 =1001后，在下一計(jì)數(shù)脈沖的作用下計(jì)數(shù)器進(jìn)入暫態(tài)1010，利用暫態(tài)的兩個(gè)1即使個(gè)位異步置0，同時(shí)向十位計(jì)數(shù)器進(jìn)位使 =1；二是計(jì)數(shù)到12后，在第13個(gè)計(jì)數(shù)脈沖作用下個(gè)位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)應(yīng)為 =0001，十位計(jì)數(shù)器的 =0。第二次跳躍的十位清“0”和個(gè)位置“

40、1”的輸出端、、來(lái)產(chǎn)生。對(duì)電路中所用的主要元件及功能介紹。</p><p>　　D觸發(fā)器74LS74</p><p>　　在電路中用到了D觸發(fā)器74LS74，74LS74的管腳圖如圖12。</p><p><b>　　圖12</b></p><p>　　下面將介紹一些有關(guān)觸發(fā)器的內(nèi)容：</p><p&

41、gt;　　觸發(fā)器，它是由門(mén)電路構(gòu)成的邏輯電路，它的輸出具有兩個(gè)穩(wěn)定的物理狀態(tài)（高電平和低電平），所以它能記憶一位二進(jìn)制代碼。觸發(fā)器是存放在二進(jìn)制信息的最基本的單元。按其功能可為基本RS觸發(fā)器觸、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器和T觸發(fā)器。</p><p>　　這幾種觸發(fā)器都有集成電路產(chǎn)品。其中應(yīng)用最廣泛的當(dāng)數(shù)JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器。不過(guò)，深刻理解RS觸發(fā)器對(duì)全面掌握觸發(fā)器的工作方式或動(dòng)作特點(diǎn)是至關(guān)重要的。事實(shí)上，JK觸發(fā)器和D

42、觸發(fā)器是RS觸發(fā)器的改進(jìn)型，其中JK觸發(fā)器保留了兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端，而D觸發(fā)器只保留了一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端。D觸發(fā)器有邊沿D觸發(fā)器和高電平D觸發(fā)器。74LS74為一個(gè)電平D觸發(fā)器。</p><p>　　② 計(jì)數(shù)器74LS191 </p><p>　　74LS191的管腳圖如圖13 </p><p><b>　　圖13</b></p><

43、;p>　　3.2.1.3 校時(shí)電路</p><p>　?。ㄒ唬╇娐啡鐖D14 所示</p><p><b>　　圖14</b></p><p>　　（二）電路的工作原理</p><p>　　校時(shí)電路的作用是：當(dāng)數(shù)字鐘接通電源或者出現(xiàn)誤差時(shí)，校正時(shí)間。校時(shí)是數(shù)字鐘應(yīng)具有的基本功能。一般電子表都具有時(shí)、分、秒等校時(shí)功能。

44、為了使電路簡(jiǎn)單，在此設(shè)計(jì)中只進(jìn)行分和小時(shí)的校時(shí)。校時(shí)有“快校時(shí)”和“慢校時(shí)”兩種，“快校時(shí)”是通過(guò)開(kāi)關(guān)控制，使計(jì)數(shù)器對(duì)1Hz校時(shí)脈沖計(jì)數(shù)。“慢校時(shí)”是用手動(dòng)產(chǎn)生單脈沖作校時(shí)脈沖。圖中S1校分用的控制開(kāi)關(guān)，S2（總圖）為校時(shí)用的控制開(kāi)關(guān)，它們的控制功能如表4所示，校時(shí)脈沖采用分頻器輸出的1Hz脈沖，當(dāng)S1或S2分別為“0”時(shí)可以進(jìn)行“快校時(shí)”。如果校時(shí)脈沖由單次脈沖產(chǎn)生器提供，則可以進(jìn)行“慢校時(shí)”。 表4校時(shí)開(kāi)關(guān)的功

45、能</p><p><b>　　表4</b></p><p>　?。ㄈ?duì)電路中所用的主要元件及功能介紹</p><p>　　在此電路中，用到的元器件有兩塊四2輸入與非門(mén)74LS00 、一塊六反相器74 LS04、兩個(gè)電容、兩個(gè)電阻以及兩個(gè)開(kāi)關(guān)。</p><p>　?。?）四-2輸入與非門(mén)74LS00</p>

46、<p>　　集成邏輯門(mén)是數(shù)字電路中應(yīng)用十分廣泛最基本的一種器件，為了合理的使用和充分利用其性能，必須對(duì)它的主要參數(shù)和邏輯功能進(jìn)行測(cè)試。74LS00與非門(mén)的主要參數(shù)為：</p><p>　　輸出高電平：指與非門(mén)有一個(gè)以上輸入端接地或接低電平時(shí)的輸出電平值。</p><p>　　輸出低電平：指與非門(mén)的所有輸入端均接高電平時(shí)的輸出電平值。</p><p>　

47、　開(kāi)門(mén)電平：指與非門(mén)輸出處于額定低電平時(shí)允許輸入高電平的最小值。</p><p>　　關(guān)門(mén)電平：指與非門(mén)輸出處于高電平狀態(tài)時(shí)允許輸入低電平的最大值。</p><p>　　電壓傳輸特性：是指門(mén)的輸出電壓隨輸入電壓而變化的曲線，由它可以得到門(mén)電路的輸出高電平、輸出低電平、關(guān)門(mén)電平和開(kāi)門(mén)電平等。</p><p>　　低電平的輸出電源電流；是指輸入所有端都懸空，輸出端空載時(shí)

48、，電源提供器件的電流。</p><p>　　高電平輸出電源電流：是指輸出端空載，每個(gè)門(mén)各有一個(gè)以上的輸入端接地，電源提供給器件的電流。</p><p>　　低電平輸入電流：是指被測(cè)輸入端接地，其余輸入端懸空時(shí)，由被測(cè)輸入端流出的電流值。</p><p>　　高電平輸入電流：指被測(cè)輸入端接高電平，其余輸入端接地，流入被測(cè)輸入端的電流值。</p><

49、p>　　扇出系數(shù)：門(mén)電路能驅(qū)動(dòng)同類(lèi)門(mén)的個(gè)數(shù)，它是衡量門(mén)電路負(fù)載能力的一個(gè)參數(shù)，TTL與非門(mén)有兩種不同性質(zhì)的負(fù)載，即灌電流負(fù)載和拉電流負(fù)載，因此有兩種扇出系數(shù)。即低電平扇出系數(shù)和高電平扇出系數(shù)。</p><p>　　3.2.1.4 譯碼與顯示電路</p><p>　?。ㄒ唬╇娐啡鐖D15所示</p><p><b>　　圖15</b><

50、/p><p>　?。ǘ╇娐返墓ぷ髟?lt;/p><p>　　譯碼是編碼的相反過(guò)程，譯碼器是將輸入的二進(jìn)制代碼翻譯成相應(yīng)的輸出信號(hào)以表示編碼時(shí)所賦予原意的電路。常用的集成譯碼器有二進(jìn)制譯碼器、二—十制譯碼器和BCD—7段譯碼器、顯示模塊用來(lái)顯示計(jì)時(shí)模塊輸出的結(jié)果。</p><p>　　（三）對(duì)電路中的主要元件及功能介紹</p><p>　?。?）譯

51、碼器74LS48</p><p>　　譯碼器是一個(gè)多輸入、多輸出的組合邏輯電路。它的工作是把給定的代碼進(jìn)行“翻譯”，變成相應(yīng)的狀態(tài)，使輸出通道中相應(yīng)的一路有信號(hào)輸出。譯碼器在數(shù)字系統(tǒng)中有廣泛的用途，不僅用于代碼的轉(zhuǎn)換、終端的數(shù)字顯示，還用于數(shù)字分配，存儲(chǔ)器尋址和組合控制信號(hào)等。譯碼器可以分為通用譯碼器和顯示譯碼器兩大類(lèi)。在電路中用的譯碼器是共陰極譯碼器74LS48，用74LS48把輸入的8421BCD碼ABCD譯

52、成七段輸出a-g，再由七段數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)。 74LS48的管腳圖如圖16。在管腳圖中，管腳LT、RBI、BI/RBO都是低電平是起作用，作用分別為：</p><p>　　LT為燈測(cè)檢查，用LT可檢查七段顯示器個(gè)字段是否能正常被點(diǎn)燃。</p><p>　　BI是滅燈輸入，可以使顯示燈熄滅。</p><p>　　RBI是滅零輸入，可以按照需要將顯示的零予以熄滅。BI

53、/RBO是共用輸出端，RBO稱(chēng)為滅零輸出端，可以配合滅零輸出端RBI，在多位十進(jìn)制數(shù)表示時(shí)，把多余零位熄滅掉，以提高視圖的清晰度。也可用共陰譯碼器74LS248，CD4511。</p><p><b>　　圖16</b></p><p>　?。?）顯示器SM421050N</p><p>　　在此電路圖中所用的顯示器是共陰極形式，陰極必須接地。

54、SM421050N的管腳功能圖如圖17</p><p><b>　　圖17</b></p><p>　　主體電路部分是由上面的以上的各個(gè)單元電路組成的。</p><p>　　3.2.2擴(kuò)展功功能電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.2.1定時(shí)控制電路</p><p>　　數(shù)字鐘在指定的時(shí)刻發(fā)出信

55、號(hào)，或驅(qū)動(dòng)音響電路“鬧時(shí)”；或?qū)δ逞b置的電源進(jìn)行接通或斷開(kāi)“控制”。不管是鬧時(shí)還是控制，都要求時(shí)間準(zhǔn)確，即信號(hào)的開(kāi)始時(shí)刻與持續(xù)時(shí)間必須滿足規(guī)定的要求。</p><p>　?。ㄒ唬┰O(shè)計(jì)電路如圖18所示</p><p><b>　　圖18</b></p><p>　?。ǘ╇娐返墓ぷ髟?lt;/p><p>　　在這里將舉例來(lái)說(shuō)

56、明它的工作原理。要求上午7時(shí)59分發(fā)出鬧時(shí)信號(hào)，持續(xù)1分鐘。設(shè)計(jì)如下：</p><p>　　7時(shí)59分對(duì)應(yīng)數(shù)字鐘的時(shí)時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為，分十位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為，分個(gè)位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為，若將上述計(jì)數(shù)器輸出為“1”的所有輸出端經(jīng)過(guò)與門(mén)電路去控制音響電路，就可以使音響電路正好在7點(diǎn)59分響，持續(xù)1分鐘后（即8點(diǎn)）停響。所以鬧時(shí)控制信號(hào)Z的表達(dá)式為</p><p>　　式中，M為上午的信號(hào)輸出，要求

57、M=1。</p><p>　　如果用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)的邏輯表達(dá)式為：</p><p>　　在該電路圖中用到了4輸入二與非門(mén)74LS20，集電極開(kāi)路的2輸入四與非門(mén)74LS03，因OC門(mén)的輸出端可以進(jìn)行“線與”，使用時(shí)在它們的輸出端與電源+5V端之間應(yīng)接一電阻RL。RL的值由下式?jīng)Q定：</p><p>　　=0.4V,=0.4mA,=2.4V,=50uA,=8mA,=100

58、Ua;m為負(fù)載門(mén)輸入端總個(gè)數(shù)。</p><p>　　取RL=3.3KΩ。如果控制1KHz高音和驅(qū)動(dòng)音響電路的兩極與非門(mén)也采用OC門(mén)，則RL的值應(yīng)該重新計(jì)算。</p><p>　　由電路圖可以看見(jiàn)，上午7點(diǎn)59分，音響電路的晶體管導(dǎo)通，則揚(yáng)聲器發(fā)出1KHz的聲音。持續(xù)1分鐘到8點(diǎn)整晶體管因?yàn)檩斎攵藶椤?”而截止，電路停鬧。</p><p>　?。ㄈ?duì)電路中所用的主要

59、元件及功能介紹</p><p>　　在電路中所用到的元件有74LS03，74LS20等。</p><p>　?。?）四2輸入與非門(mén)74LS03，只要輸入變量有一個(gè)為0則輸出為1，只有輸入全為1，輸出才為0.</p><p>　　74LS03的管腳圖如圖19 </p><p><b>　　圖19</b></p>

60、<p>　?。?）二4輸入與非門(mén)74LS20，四個(gè)輸入端有一個(gè)為0，則輸出為1，只有全部輸入為1，輸出才為0.</p><p>　　74LS20的管腳圖如圖20所示。</p><p><b>　　圖20</b></p><p><b>　　4.調(diào)試</b></p><p>　　在本設(shè)計(jì)

61、中，為了設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行，我在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行了部分調(diào)試，因?yàn)殡娐诽珡?fù)雜，在實(shí)驗(yàn)箱上不可能整體電路進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試后，我就自己焊接了一個(gè)試驗(yàn)板進(jìn)行調(diào)試。以確保最后能很好的完成其各部分功能。調(diào)試后，我就畫(huà)PCB圖，用來(lái)制印制板。因?yàn)镻CB圖先畫(huà)，后經(jīng)過(guò)反復(fù)考慮振蕩電路部分改進(jìn)了，最后用的是1MHZ的晶振經(jīng)過(guò)三片CD4518六次分頻就能得到1HZ的頻率。所以在印制板外加了一個(gè)振蕩部分電路。</p><p>　　4.1主體電路

62、部分 </p><p><b>　　振蕩電路部分</b></p><p>　　我先用的是32768HZ的晶振和反向器74LS00接兩個(gè)電阻和兩個(gè)電容組成的振蕩電路，產(chǎn)生32768HZ的方波信號(hào)，經(jīng)過(guò)15級(jí)二分頻后得到1HZ的基準(zhǔn)脈沖。擴(kuò)展部分所需的頻率可以從5級(jí)二分頻得到1024HZ六級(jí)二分頻得到512HZ但是這樣用的集成塊較多，時(shí)間延遲較長(zhǎng)。用555產(chǎn)生多諧振蕩方

63、波也可，就是精確度和穩(wěn)定度不高。后來(lái)我就用的1MHZ的晶振產(chǎn)生1MHZ的頻率經(jīng)過(guò)74LS90組成的二-五-十的分頻器，可很好的擴(kuò)展部分所需的頻率。只是要用六塊74LS90，后來(lái)我查了手冊(cè)，發(fā)現(xiàn)4518有兩片十進(jìn)制分頻器，功能與74LS90又基本上相同，這樣就可少用集成塊，減少時(shí)間延時(shí)。</p><p>　　在現(xiàn)用電路調(diào)試中，晶振的輸出頻率為1MHz，用三片CD4518組成了六級(jí)十分頻電路，在調(diào)試中我對(duì)每級(jí)分路進(jìn)行

64、了測(cè)試。在第一級(jí)分頻后出現(xiàn)的脈沖信號(hào)為100KHz，經(jīng)過(guò)第二級(jí)得到了10KHz的標(biāo)準(zhǔn)脈沖，這樣一級(jí)級(jí)的分頻，經(jīng)過(guò)六次分頻后得到了標(biāo)準(zhǔn)的1Hz脈沖信號(hào)。</p><p><b>　　計(jì)數(shù)電路部分</b></p><p><b>　?。?）小時(shí)計(jì)數(shù)部分</b></p><p>　　這部分電路較復(fù)雜，在第一次焊接完成后的調(diào)試顯示

65、中，發(fā)現(xiàn)小時(shí)的十位沒(méi)有變化，經(jīng)過(guò)分析、檢查發(fā)現(xiàn)74LS74的3腳沒(méi)有接上。</p><p>　　（2）秒計(jì)數(shù)電路部分</p><p>　　這部分的調(diào)試中順利得到了結(jié)果即：秒計(jì)數(shù)器的個(gè)位能準(zhǔn)確以十進(jìn)制形式計(jì)數(shù)；秒計(jì)數(shù)器的十位也能準(zhǔn)確以六進(jìn)制的形式計(jì)數(shù)。當(dāng)秒計(jì)數(shù)器的個(gè)位計(jì)數(shù)到9后自動(dòng)向秒計(jì)數(shù)器的十位計(jì)數(shù)。</p><p>　?。?）分計(jì)數(shù)電路部分</p>

66、<p>　　這部分的調(diào)試電路與秒計(jì)數(shù)器的電路一樣，在調(diào)試中不同的是秒計(jì)數(shù)電路的個(gè)位計(jì)數(shù)器74LS90的14腳接入振蕩電路部分的輸出端，而分計(jì)數(shù)電路的個(gè)位計(jì)數(shù)器74LS90的14腳本該接校時(shí)電路，但是由于校時(shí)電路作為最后調(diào)試的電路， 所以在調(diào)試中74LS90的14腳與單次脈沖連接。</p><p>　　調(diào)試的結(jié)果是：這部分的結(jié)果與秒計(jì)數(shù)電路部分的結(jié)果一樣。</p><p><

67、b>　　校時(shí)電路部分</b></p><p>　　在整個(gè)電路的設(shè)計(jì)中，需要用到兩個(gè)校時(shí)電路，兩個(gè)校時(shí)電路的功能相同，它們不同的是在電路的設(shè)計(jì)時(shí)，校分電路比校時(shí)電路少一個(gè)反相器，這是因?yàn)?4LS191為高電平有效而74LS90為低電平有效。</p><p>　　調(diào)試的結(jié)果是：當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，分計(jì)數(shù)電路，小時(shí)計(jì)數(shù)電路正常計(jì)數(shù)，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，校時(shí)電路進(jìn)行校時(shí)。只是有時(shí)松開(kāi)按鍵時(shí)，

68、較時(shí)數(shù)會(huì)有點(diǎn)誤變化，經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析，確定是由于在松按鍵時(shí)產(chǎn)生了抖動(dòng)，如果接上R-S觸發(fā)器就能夠消抖。</p><p>　　4.2 擴(kuò)展電路部分 </p><p>　　擴(kuò)展部分的調(diào)試是在主體部分正確的情況下，才能完成的。有些也可模擬調(diào)試。</p><p><b>　　1定時(shí)控制：</b></p><p>　　擴(kuò)展部分的調(diào)試是

69、在主體部分正確的情況下，才能完成的。單獨(dú)在實(shí)驗(yàn)箱上可以調(diào)試其電路的輸入就用模擬開(kāi)關(guān)輸入高低電平。只要在輸入的變化下能夠控制風(fēng)鳴器工作就行。因?yàn)檫@部分的電路比較簡(jiǎn)單、原理也不難。所以這部分調(diào)試很快，一切很順利。</p><p>　　有了以上主要在DA軟件虛擬平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，，主體電路的功能接上電源后就能實(shí)現(xiàn)：能顯示時(shí)、分、秒的時(shí)間；小時(shí)的計(jì)數(shù)為“12翻1”，分和秒的計(jì)時(shí)為60進(jìn)位；擴(kuò)展部分：定時(shí)控制；能夠校時(shí)、分。&l

70、t;/p><p><b>　　5.總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì),我明白了一個(gè)道理:無(wú)論做什么事情,都必需養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn),認(rèn)真,善思的工作作風(fēng).我這畢業(yè)設(shè)計(jì)由于我采用的是數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的,所以電路較復(fù)雜,但是容易理解.每一部分我都能理解并且能有多種設(shè)計(jì)方法.</p><p>　　通過(guò)這次設(shè)計(jì),我還掌握了制PCB的一系列步驟,在幾個(gè)月

71、時(shí)間里,我把本設(shè)計(jì)的整個(gè)電路圖畫(huà)好了,并且畫(huà)好了PCB板圖.</p><p>　　通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我又掌握了些元器件的用途以及它們的參數(shù)、性能。這次設(shè)計(jì)提高了我理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力，增加了把理論用于實(shí)踐的興趣，同時(shí)也提高了我分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。沒(méi)有最好，只有更好。我相信通過(guò)這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，我以后會(huì)更加努力，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度去面對(duì)一切?？朔щy，戰(zhàn)勝自我，超越自我。</p><p

72、><b>　　致 謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了，在這個(gè)過(guò)程中我學(xué)到了很多東西。首先我要感謝我的指導(dǎo)老師吳瑞，她在我完成論文的過(guò)程中，給予了我很大的幫助。在論文開(kāi)始的初期，我對(duì)于論文的結(jié)構(gòu)以及文獻(xiàn)選取等方面都有很多問(wèn)題，整體構(gòu)思不是很明確，段落層次也不是很清晰，老師詳細(xì)給我分析論文的寫(xiě)作過(guò)程，從論文的題目，論文的內(nèi)容，論文的脈絡(luò)，都給我詳細(xì)的指導(dǎo)。在我論文的進(jìn)展過(guò)程中

73、，老師也及時(shí)給我解決疑惑，并且監(jiān)督我論文的進(jìn)展過(guò)程，非常感謝！但是慚愧的是，論文也時(shí)有偏差出現(xiàn)，經(jīng)過(guò)了曲折的過(guò)程，老師也耐心的給我激勵(lì)，非常感謝!</p><p>　　我想，畢業(yè)論文的過(guò)程不僅僅是一個(gè)完成一篇論文的過(guò)程，而是一個(gè)端正態(tài)度的過(guò)程，是總結(jié)大學(xué)三年的一個(gè)過(guò)程，是在踏入社會(huì)前的歷練過(guò)程。這個(gè)過(guò)程將使我受益匪淺！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b>&l

74、t;/p><p>　　[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ).數(shù)字部分 北京:高等教育出版社,2000</p><p>　　[2]顧永杰.電工電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)教程.上海:上海交通大學(xué)出版社,1999 </p><p>　　[3]陳小虎.電工實(shí)習(xí)（I）.北京:中國(guó)電力出版社，1996</p><p>　　[4]焦輜厚.電子工藝實(shí)習(xí)教程.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社

75、,1993</p><p>　　[5]陳 堅(jiān).電力電子學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2002</p><p>　　[6]宋春榮.通用集成電路速查手冊(cè).山東科學(xué)技術(shù)出版社,1995</p><p>　　[7]高吉祥.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì).電子工業(yè)出版社,2002</p><p>　　[8]呂思忠.數(shù)子電路實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出

76、版社,2001</p><p>　　[9]謝自美.電子線路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試.華中理工大學(xué)出版社,2000</p><p>　　[10]王琉銀.脈沖與數(shù)字電路.高等教育出版，1985</p><p>　　[11][美]M.Morris Mano.Digital Design.北京:高等教育出版社,2002</p><p>　　[12][美] J

77、ohnM Yarbrough .DIGITAL LOGIC APPLICATIONS AND DESIGN.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　觸發(fā)器</b></p><p>　　1.按照電路的結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)的不同，觸發(fā)器可分為基本觸發(fā)器、同步觸發(fā)器、主從觸

78、發(fā)器和邊沿觸發(fā)器。本設(shè)計(jì)主要偏重于邊沿觸發(fā)器，它們各有特點(diǎn)。</p><p>　　1）基本觸發(fā)器：在這種電路中輸入信號(hào)是直接加到輸入端的，它是觸發(fā)器的基本觸發(fā)形式，是構(gòu)成其它類(lèi)型觸發(fā)器的基礎(chǔ)。</p><p>　　2)同步觸發(fā)器：在這種電路中輸入信號(hào)是通過(guò)控制門(mén)輸入的而管理控制門(mén)的信號(hào)是時(shí)鐘脈沖ck信號(hào)，只有在脈沖信號(hào)到來(lái)時(shí)，觸發(fā)器才能接受輸入信號(hào)，否則對(duì)電路不起作用。</p>

79、<p>　　3）主從觸發(fā)器：為了克服同步觸發(fā)器的缺點(diǎn)，經(jīng)改進(jìn)得到主從觸發(fā)器，在這種觸發(fā)器中，先把輸入信號(hào)送入主觸發(fā)器中，然后送入從觸發(fā)器并輸出，整個(gè)過(guò)程在時(shí)鐘脈沖下分布進(jìn)行，具有主從控制的特點(diǎn)。</p><p>　　4）邊沿觸發(fā)器：為了進(jìn)一步解決主從觸發(fā)器的缺點(diǎn)，出現(xiàn)了邊沿觸發(fā)器，這種觸發(fā)器只有在時(shí)鐘脈沖信號(hào)的上升沿或下降沿，輸入信號(hào)才能被接受，大大減少了被干擾的機(jī)會(huì)。</p><

80、;p>　　2.按在時(shí)鐘脈沖下邏輯功能的不同，時(shí)鐘觸發(fā)器可分為RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T觸發(fā)器、T`觸發(fā)器等。</p><p>　　3.按照電路使用的開(kāi)關(guān)元件的不同，可分為T(mén)TL觸發(fā)器和CMOS觸發(fā)器。</p><p>　　4.按照電路是否集成，分為分立元件觸發(fā)器和集成觸發(fā)器。</p><p><b>　　顯示譯碼器：</b>&l

81、t;/p><p>　　七段顯示器，它由a~g七個(gè)光段，從0~9十個(gè)數(shù)碼將有其中不同的光段組合而成。半導(dǎo)體七段顯示器的每個(gè)光段都是一個(gè)發(fā)光二極管。</p><p>　　發(fā)光二極管和普通二極管一樣，具有單向?qū)щ娦?，?dāng)外加反向電壓時(shí)，處于截止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)外加正向電壓而且足夠大時(shí)，才處于導(dǎo)通狀態(tài)，而當(dāng)正向電流足夠大時(shí)才能發(fā)光。</p><p><b>　　如下圖所示：&l

82、t;/b></p><p><b>　　發(fā)光二極管</b></p><p>　　發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電路，其中門(mén)電路均為集電極開(kāi)路門(mén)（OC）.當(dāng)門(mén)處于導(dǎo)通狀態(tài)（即輸出為低電平）時(shí)，發(fā)光二極管因正向電壓太低而不可能發(fā)光；當(dāng)門(mén)處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)（即輸出電平為高電平）時(shí)，只要電阻R取值得當(dāng)，發(fā)光二極管就會(huì)有足夠大的正向電流而發(fā)光，可見(jiàn)該電路為高電平驅(qū)動(dòng)</p>

83、<p>　　當(dāng)門(mén)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)（即輸處為低電平）時(shí)，只要電阻R取值得當(dāng)，發(fā)光二極管就會(huì)有足夠的正向電流，因而發(fā)光；當(dāng)處于截止?fàn)顟B(tài)（即輸處為高電平）時(shí)，發(fā)光二極管正向電壓過(guò)小不足以使其導(dǎo)通，因而不會(huì)發(fā)光。則該電平為低電平驅(qū)動(dòng)。 </p><p>　　集成十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器74LS90的功能：</p><p>　　(1)異步清零功能。當(dāng)R0=R0(2),R0(1)=0時(shí)，若R9=R9