數(shù)字電路eda課程設(shè)計(jì)--多功能數(shù)字電子鐘

1、<p>　　數(shù)字電路EDA課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　專業(yè)：電氣工程及其自動化</p><p><b>　　班級： </b></p><p><b>　　姓名： </b></p><p><b>　　學(xué)號： </b></p><p>&l

2、t;b>　　合作者：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p>　　制作日期：2011/06/23</p><p><b>　　多功能數(shù)字電子鐘</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?lt;/b></p>&l

3、t;p>　　這個設(shè)計(jì)過程讓我們將以前所學(xué)過的知識加以鞏固，同時將所學(xué)習(xí)到的新知識予以實(shí)踐，綜合新舊知識并運(yùn)用這些只是到使用層面，把所有頭腦中的知識形象化了。通過設(shè)計(jì)制作，不僅僅是讓我們學(xué)到知識更讓我們掌握了電子電路設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)和得到了難得的動手機(jī)會?？傊@次設(shè)計(jì)的目的是使我們掌握本專業(yè)的知識并運(yùn)用到實(shí)際生活中去。</p><p>　　Maxplus 2是此次設(shè)計(jì)的主要工具軟件。</p><

4、;p>　　多功能數(shù)字電子鐘結(jié)構(gòu)分為六大模塊（秒，分，時，校時，時段，整點(diǎn)報(bào)時）。</p><p>　　要求對時，分，秒進(jìn)行計(jì)時和顯示。</p><p><b>　　具有手動校時功能。</b></p><p>　　具有整點(diǎn)報(bào)時功能，從59min50s起，每隔1s發(fā)出1次低音“嘟”，連續(xù)4次，59s時發(fā)出高音“噠”。</p>&

5、lt;p><b>　　工作原理示意圖：</b></p><p>　　輸入變量：時鐘CPS，校分變量為SWH，SWM；輸出變量：小時計(jì)時H【7..4】，H【3..0】為8421BCD碼輸出，期時鐘為CPH；分計(jì)時M【7..4】，M【3..0】為8421BCD碼輸出，其時鐘為CPM；秒計(jì)時S【7..4】，S【3..0】為8421BCD碼輸出，其時鐘為CPS；報(bào)時FU和時段控制變量Z等。&l

6、t;/p><p>　　1.秒，分計(jì)時功能電路模塊</p><p>　　邏輯電路原理簡述：由兩片74161和門電路組成；S【3..0】做個位計(jì)數(shù)，S【7..4】做十位計(jì)數(shù)；個位為（9）時，在時鐘作用下個位計(jì)數(shù)器置零，十位做加1計(jì)數(shù)；當(dāng)邏輯電路輸出S為（59）時，在時鐘作用下計(jì)數(shù)器同步置零；進(jìn)位信號是低電平有效，而且與~CPS。</p><p><b>　　仿真波

7、形</b></p><p>　　分析仿真波形可知：S【3..0】做個位計(jì)數(shù)，S【7..4】做十位計(jì)數(shù)；邏輯電路輸出為（59）時，在時鐘作用下計(jì)數(shù)器同步置零；個位計(jì)數(shù)為（9）時，在時鐘作用下個位計(jì)數(shù)器置零，十位做加1計(jì)數(shù)。</p><p>　　符合秒計(jì)時規(guī)律，邏輯電路設(shè)計(jì)正確。</p><p>　　2.小時計(jì)時功能電路</p><p&g

8、t;　　邏輯電路原理簡述：有兩片74161和門電路組成；H【3..0】做個位計(jì)數(shù)，H【7..4】做十位計(jì)數(shù)；個位計(jì)數(shù)為（9）是看，在時鐘作用下個位計(jì)數(shù)器置零，十位做加1計(jì)數(shù)；當(dāng)邏輯電路輸出H為（23）時，在時鐘作用下計(jì)數(shù)器同步置零；進(jìn)位信號是低電平有效，而且與~CPS。</p><p><b>　　仿真波形</b></p><p>　　分析仿真波形可知：H【3..0】

9、做個位計(jì)數(shù)，S【7..4】做十位計(jì)時；邏輯電路輸出為（23）時，在時鐘作用下計(jì)數(shù)器同步置零；個位計(jì)數(shù)為（9）時，在時鐘作用下個位計(jì)數(shù)器置零，十位做加1計(jì)數(shù)。</p><p>　　結(jié)論是符合時計(jì)時規(guī)律，邏輯電路設(shè)計(jì)正確。</p><p>　　3.小時，分及秒計(jì)時功能電路級聯(lián)</p><p>　　數(shù)字電子鐘最基本的計(jì)時電路在CPS（秒）時鐘作用下，其電路輸出變量為H【7

10、..0】，M【7..0】及S【7..0】，按8421ＢＣＤ碼正常走時，電路為異步時序邏輯電路。</p><p><b>　　仿真波形</b></p><p>　　仿真波形分析：在ＣＰＳ（秒）時鐘作用下，電路正常走時。分析過程完全符合多功能數(shù)字電子鐘最基本的計(jì)時功能，邏輯電路設(shè)計(jì)正確。</p><p><b>　　4.校時功能電路<

11、;/b></p><p>　　邏輯電路原理簡述：由２／４譯碼器，與非門和非門電路組成的校時，校分邏輯電路；輸入變量為ＣＰＳ，ＣＰ６０Ｍ，ＣＰ６０Ｓ及ＳＷＨ，ＳＷＭ，輸出變量為ＣＰＨ，ＣＰＭ；ＷＨＷＭ＝０１時電路功能為“校時”，ＷＨＷＭ＝１０時為“校分”，ＳＷＨＳＷＭ＝１１（００）時電路功能為正常走時。</p><p><b>　　仿真波形</b></p&g

12、t;<p>　　仿真波形分析：在ＳＷＨＳＷＭ＝０１時，電路完成“校時”功能，即（ＣＰＨ＝ＣＰＳ）；ＳＷＨＳＷＭ＝１０時電路完成“校分”功能（ＣＰＭ＝ＣＰＳ）；在ＳＷＨＳＷＭ＝１１（００）時，電路正常走時。分析過程完全符合多功能數(shù)字電子鐘校時功能，邏輯電路設(shè)計(jì)正確。</p><p><b>　　5.時段功能電路</b></p><p>　　邏輯電路原理簡述

13、：①輸入變量為H[7..0],與比較信號BL[7..0] =00000110和BH[7..0]=00011000作比較,時控電路的輸入變量為H[7..0]小于（6）或大于（18）時電路功能為輸出Z＝1，即電路開通，否則Z=0電路關(guān)閉 ；②前者設(shè)H5|H4|H3==HX,取HXH2H1H0位與0110比較;后者取H5H4H3H0位與0110比較，小于（0110）或大于（0110）時… 。</p><p><b

14、>　　仿真波形</b></p><p>　　仿真波形分析：由仿真波形分析得知在時段控制上，即在上午0６：00直到下午1８：00期間，輸出變量Z＝0，以外時段輸出變量Z＝1，分析過程完全符合多功能數(shù)字電子鐘時段控制功能，邏輯電路設(shè)計(jì)正確。</p><p><b>　　6.報(bào)時功能電路</b></p><p>　　邏輯電路原理簡述

15、：①由與非門和非門電路組成的組合電路；輸入變量為M[7..0]、S[7..0]以及矩形波1Khz、500hz,輸出變量為FU；②當(dāng)M[7..0] =01011001、 S[7..0] =01010001，…時，即（51）、（ 53）、 （55）、（ 57）、秒時電路功能為〝報(bào)4聲低音〞，F(xiàn)U= 500hz，注意這時S3=0；③ 當(dāng)（59）秒時，即S3＝1時…。</p><p><b>　　仿真波形<

16、;/b></p><p>　　7.多功能數(shù)字電子鐘</p><p><b>　　8.下載</b></p><p><b>　　1）選用器件如下</b></p><p><b>　　點(diǎn)擊OK完成添加</b></p><p>　　2）分配輸入，輸出在器

17、件上的引腳號，步驟如下</p><p>　　3）引腳分配后重新編譯一次</p><p><b>　　4）對器件進(jìn)行下載</b></p><p>　　完成后可在開發(fā)板上看到所設(shè)計(jì)電路的演示結(jié)果</p><p>　　在此次課程設(shè)計(jì)中我遇到了很多問題，也學(xué)到了很多東西。</p><p>　　對于電路圖，

18、我是似懂非懂。遇到無法理解的部分，就查找課本，根據(jù)課本理論來理解電路，還有就是老師的課件。通過解決問題，加深了對電子技術(shù)基礎(chǔ)的理解，也弄懂了很多以前沒弄懂的得方。</p><p>　　在MAXplus2仿真波形時，不知道如何置零，置1。每當(dāng)遇到這種問題是，我都會找同學(xué)求助，在同學(xué)的幫助下，做出了仿真波形。過后，自己在寢室里重新獨(dú)立的在做一遍，把仿真中的每一個問題弄懂弄通。</p><p>

19、　　不知道如何分配管腳。我圖上的管腳是同學(xué)幫我弄的，當(dāng)時我還不是很清楚，通過這份報(bào)告，我知道了如何分配管教。</p><p>　　我圓滿的完成了這次的課程設(shè)計(jì)，通過這次課程設(shè)計(jì)，我對所學(xué)的知識有了一個新的認(rèn)識。原來，我們學(xué)到的不僅僅是理論知識，再往前進(jìn)一步就可以把理論化為實(shí)際，我們學(xué)到了如此有用的知識，我們更有信心學(xué)下去。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b>