实验08简易数字钟课件

1 40161是一个是一个4位二进制同步加计数器位二进制同步加计数器CC40161功能表功能表 1、同步计数器40161的逻辑功能清清零零使使能能数据输入数据输入置数置数进位进位置数置数ET=CTT&ETPCO=Q3Q2Q1Q0ETCP操作状态操作状态0 xxx清除清除10 x预置预置11 0保持保持11 1计数计数实验原理实验原理 40161是一个4位二进制同步加计数器CC40161功能表240161的时序波形图40161的时序波形图32.2.构成任意进制计数器的方法构成任意进制计数器的方法利用同步预置利用同步预置清零清零利用异步清零利用异步清零优点：优点：清零可靠清零可靠输出没有毛刺输出没有毛刺2.构成任意进制计数器的方法利用同步预置清零利用异步清零4构成多位计数器的级联方法串行进位（异步）串行进位（异步）优点优点：简单；：简单；缺点缺点：速度较慢：速度较慢六十进制计数器六十进制计数器构成多位计数器的级联方法串行进位（异步）优点：简单；缺点：速5构成多位计数器的级联方法构成多位计数器的级联方法六十进制计数器六十进制计数器并行进位（同步）并行进位（同步）优点优点：速度较快；：速度较快；缺点缺点：较复杂：较复杂构成多位计数器的级联方法六十进制计数器并行进位（同步）优点：6 CD4511BC BCD-to-7 Segment Latch/Decoder/DriverBCD-to-7 Segment Latch/Decoder/Driver Top ViewDisplay灯测试灯测试灭灯灭灯锁存锁存与与74LS48管脚基本兼容管脚基本兼容A3A0A1A23.七段显示译码器七段显示译码器CD4511BC CD4511BC BCD-to-7 Segment L7Truth Table*Depends upon the BCD code applied during the 0 to 1 transition of LE.X=Dont CareTruth Table*Depends upon 8Light Emitting Diode(LED)Readout共阴七段显示器共阴七段显示器Light Emitting Diode(LED)Rea9译码显示电路公共公共限流限流电阻电阻译码显示电路公共限流电阻10简易数字钟的功能要求简易数字钟的功能要求 n基本要求基本要求 准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间 小时的计时要求为小时的计时要求为“二十四进制”，分和秒的计，分和秒的计时要求为时要求为“六十进制”简易数字钟的功能要求 基本要求 11简易数字钟的组成框图简易数字钟的组成框图 简易数字钟的组成框图 121.分秒计数器的设计分秒计数器的设计 电路的设计与装调电路的设计与装调 1.分秒计数器的设计 电路的设计与装调 132.小时计数器的设计小时计数器的设计74LS290（或（或90）的功能表）的功能表计计 数数LL计计 数数LL计计 数数LL计计 数数LLHLLHHHLLLLLHHLLLLLHHQDQCQBQACPR9(2)R9(1)R0(2)R0(1)输输 出出时钟时钟置位输入置位输入复位输入复位输入在计数或清零时，均要求在计数或清零时，均要求R9(1)和和R9(2)中至少一个必须为中至少一个必须为0。只有在只有在R0(1)和和R0(2)同时为同时为1时，才能清零。时，才能清零。2.小时计数器的设计74LS290（或90）的功能表计 142.小时计数器的设计小时计数器的设计用两片用两片74LS290组成二十四进制计数器。组成二十四进制计数器。0 0 1 0 0 1 0 0 计数状态计数状态:0000 0000:0000 0000 0010 0011 0010 0011(00100010 01000100)0 0 0 0 0 0 0 0 整体反馈清零方式整体反馈清零方式2.小时计数器的设计用两片74LS290组成二十四进制计数15(二十四进制计数译码显示电路二十四进制计数译码显示电路)(二十四进制计数译码显示电路)16校时电路的设计校时电路的设计 n当数字钟接通电源或者计时出现误差时，需要校当数字钟接通电源或者计时出现误差时，需要校正时间（或称校时）正时间（或称校时）n校时是数字钟应具备的基本功能。一般电子手表校时是数字钟应具备的基本功能。一般电子手表都具有时、分、秒等校时功能都具有时、分、秒等校时功能 n为使电路简单，这里只进行分和小时的校时为使电路简单，这里只进行分和小时的校时 z对校时电路的要求是 y在小时校正时不影响分和秒的正常计数y在分校正时不影响秒和小时的正常计数 z校时方式有“快校时”和“慢校时”两种 y“快校时”是，通过开关控制，使计数器对1Hz的校时脉冲计数 y“慢校时”是用手动产生单脉冲作校时脉冲 S1为校“分”用的控制开关 S2为校“时”用的控制开关 校时脉冲校时脉冲采用分频采用分频器输出的器输出的1Hz脉冲脉冲 当当S1或或S2分别分别为为“0”时可时可进行进行“快校时快校时”如果校时脉冲由单次脉冲产生器提供，则可以进行“慢校时”需要注意的是，校时电路是由与非门构需要注意的是，校时电路是由与非门构成的组合逻辑电路，开关成的组合逻辑电路，开关S1或或S2为为“0”或或“1”时，可能会产生抖动，接电容时，可能会产生抖动，接电容C1、C2可以缓解抖动。必要时还应将其改可以缓解抖动。必要时还应将其改为去抖动开关电路为去抖动开关电路校时电路的设计 当数字钟接通电源或者计时出现误差时，需要校正17定时定时闹钟闹钟电路的设计电路的设计 解：7时59分对应数字钟的时个位计数器的状态为(Q3Q 2Q 1Q 0)H1=0111，分十位计数器的状态为(Q3Q2Q1Q0)M2=0101，分个位计数器的状态为(Q3Q2Q1Q0)M1=1001。若将上述计数器输出为“1”的所有输出端经过与门电路去控制音响电路，可以使音响电路正好在7点59分响，持续1分钟后（即8点时）停响。例：要求上午7时59分发出闹时信号，持续时间为1分钟。定时闹钟电路的设计 解：7时59分对应数字钟18仿广播电台正点报时电路的设计仿广播电台正点报时电路的设计 仿广播电台正点报时电路的功能要求是：每当数字钟计时快要到正点时发出声响;通常按照4低音1高音的顺序发出间断声响;以最后一声高音结束的时刻为正点时刻。秒个位计数器的状态秒个位计数器的状态CP(秒秒)Q3S1Q2S1Q1S1Q0S1功功能能500000510001鸣低音鸣低音520010停停530011鸣低音鸣低音540100停停550101鸣低音鸣低音560110停停570111鸣低音鸣低音581000停停591001鸣高音鸣高音000000停停 设4声低音（约500Hz）分别发生在59分51秒、53秒、55秒及57秒，最后一声高音（约1kHz）发生在59分59秒，它们的持续时间均为1秒。由表可得 仿广播电台正点报时电路的设计 仿广播电台正点报时电路的功能要19仿广播电台正点报时电路的设计仿广播电台正点报时电路的设计只有当 分十位的Q2M2Q0M2=11 分个位的Q3M1Q0M1=11 秒十位的Q2S2Q0S2=11秒个位的Q0S1=1时 音响电路才能工作 这里采用的都是TTL与非门，如果用其它器件，则报时电路还会简单一些。仿广播电台正点报时电路的设计只有当 分十位的Q2M2Q20实验内容和要求n完成数字钟基本功能（时分秒显示、校正小时和分钟、完成数字钟基本功能（时分秒显示、校正小时和分钟、定时闹钟）定时闹钟）小时的计时要求为小时的计时要求为“二十四进制二十四进制”，分和秒的计，分和秒的计时要求为时要求为“六十进制六十进制”。验收验收 演示功能。演示功能。n选做数字钟扩展功能选做数字钟扩展功能报整点时数报整点时数。仿广播正点报时（仿广播正点报时（4低低1高）。高）。实验内容和要求完成数字钟基本功能（时分秒显示、校正小时和分钟21精品课件精品课件！精品课件！22精品课件精品课件！精品课件！23CD40161MC14161MC14011CD4011MC14511CD4511芯片管脚图CD40161 MC14161MC14011 CD