谁知道用74LS161设计数字钟(可校时),怎么弄?

谁知道用74LS161设计数字钟(可校时),怎么弄?,第1张

数字电子技术基础大作业
一、设计任务
利用所学的数字电子技术基础知识,查阅相关资料和文献,试设计一数字钟电路
二、设计条件
基于Multisim仿真软件设计与调试。
三、设计要求
① 时间以24小时为一个周期;
② 显示时、分、秒;
③ 具有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间; ④ 要求针对你的设计写出你的设计实现过程;
⑤ 可以自己在此基础上增加功能。
四、完成时间:
(1)完成截止时间:2009年6月21日;
(2)需交材料:设计文档和实现的Multisim仿真文件
(发到教师邮箱,文件名: 学号_姓名 )
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可供参考的设计内容(12小时周期)(设计不局限于以下思想和器件)
1 设计思想:
数字钟主要分为数码显示器、60进制和12进制计数器、频率振荡器和校时这几个部分。数字钟要完成显示需要6个数码管,八段的数码管需要译码器械才能显示,然后要实现时、分、秒的计时需要60进制计数器和12进制计数器,在在仿真软件中发生信号可以用函数发生器仿真,频率可以随意调整。60进制可能由10进制和6进制的计数器串联而成,而小时的12进制可以采用74LS191的十进制计数器和D触发器来产生计数和进位。频率振荡器可以由晶体振荡器分频来提供,也可以由555定时来产生脉冲并分频为1HZ。主体思路如下图所示:
2 电路结构与原理图
(1)数码显示器
在Multisim8仿真器件中,数码管分为需要译码器显示的和无需译码直接显示的两种,需要译码器的数码管有共阳极和共阴极之分,此电路采用的是不需译码直接显示的数码管(如图1所示),这样就简化了电路,增加了调试的正确性。如图2所示的数码管需要译码器才能显示,74LS47是驱动共阳极数码管的
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器件,74LS48是驱动共阴极数码管的器件。
图1 不需译码管的数码管
图2 需译码器的双数码显示
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图3 译码器驱动共阴极数码管电路
如图3所示电路,从74LS48的A,B,C,D端输入二进制数便可完成显示功能,而图1的数码管直接输入二进制数便可显示。
(2)60进制计数和12进制计数
在设计数字钟电路中,进制是最主要的一部分,它关系着显示的正确与否。关键在于了解各种器件的作用及功能,而且在调试的过程中容不容易出问题,电路会不会变得复杂,器件的选择最好要统一,以便调试成功。
① 分和秒的六十进制:
从常理可知,数字钟需要六十进制和十二进制计数器,而六十进制可通过十进制和六进制串联而成,从而完成数码显示。因为同步加法计数器74LS161可构成16进制以下的计数器,所以此电路中分和秒的计时都采用74LS161来进行设计。而小时是12进制计数,依然用74LS161,但电路作了改进。
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在数字钟的控制电路中,分和秒的控制都是一样的,都是由一个十进制计数器和一个六进制计数器串联而成的,在电路的设计中我采用的是统一的器件74LS161N的反馈置数法来实现十进制功能和六进制功能,十进制的同步加法计数器有74160和74192,而没有现成的六进制同步加法计数器。图4是用74LS161构成六进制计数器的结构图,根据74LS161的结构把输出端的0101(十进制为
5)用一个与非门74LS00引到Load端便可置0,这样就实现了六进制计数。图5是用74LS161构成十进制计数器的结构图,同样,在输出端的1001(十进制为9)用一个与非门74LS00引到Load端便可置0,这样就实现了十进制计数。在分和秒的进位时,用秒计数器的Load端接分计数器的CLK控制时钟脉冲,脉冲在上升沿来时计数器开始计数。
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图4 74LS161构成六进制计数器
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图5 74LS161构成十进制计数器
② 小时的十二进制:
数字钟的小时要用到十二进制,要用到十进制,并且在计数到12时要清零,所以不能用单纯的十进制计数器,考虑到在12时要清零,还是要用两个74LS161来实现。具体的电路图如图6。个位采用十进制,而且当同时满足十位为1,各位为2时,两个计数器同时清零,这自然就要想到用与非门和非门反馈接到清零或置数端来实现,电路也是用反馈置的方法。其他原理与①相同,不再细讲。。
(3) 校时
由于Multisim可以仿真,并有函数发生器,最简单的校时方法就是通过开关用函数发生器对CLK端输入脉冲以改变显示的数值。此电路的设计就是采用这种方法校时的,虽可以只用一个函数发生器来实现同步,但调试时结果不能体现出来,所以用另外的函数发生器来实现校时。

弄个计数器就行了。 750Hz 计数1M/750 然后求个整数,其余也一样。 即使有区别,也只是精度问题,耳朵是分不开的。因为现实中,没有绝对的1M,晶振就有误差在了。
分秒显示什么的,都是计数就好了。

你画出的波形图不够多,所以不好判断,看下面的波形图:

Q0:二分频,占空比 50%。

Q1:六分频,占空比 3333% ,(1/3)。

Q2:六分频,占空比 6666% ,(2/3)。

Q3:六分频,占空比 3333% ,(1/3)。

74LS160 芯片同步十进制计数器(直接清零)作用:

1、用于快速计数的内部超前进位


2、用于n 位级联的进位输出


3、同步可编程序


4、有置数控制线


5、二极管箝位输入


6、直接清零


7、同步计数

引脚图:

1、74ls160中的ls代表为低功耗肖特基型芯片。74160为标准型芯片。结构功能一样。

2、160为可预置的十进制计数器,共有54/74160 和54/74LS160 两种线路结构型式,其主要电器特性的典型值如表3-1(不同厂家具体值有差别): 异步清零端/MR1 为低电平时,不管时钟端CP信号状态如何,都可以完成清零功能。

74hc160当然可以用作分频。74161是二进制计数器,输出用作分频时,Qa,Qb,Qc,Qd,分别为2分频,4分频,8分频,16分频。74160是十进制计数器。输出用作分频时,Qa,Qb,Qc,Qd,分别为2分频,4分频,10分频,10分频。人有十个手指,社会上通用的是十进制,所以就需要十进制芯片,所以必须得有类似于74160的十进制芯片。

可以利用反馈清0法。

74160与74LS160的功能完全相同,都是十进制计数器。组成24进制计数器,利用反馈清0法,计数到24时,产生一个复位信号,使两个计数同时回0,实现改制,最大数是23。虽然利用24产生复位信号,但是并看不到24,具体设计如下:

具体的作用:

74LS160芯片同步十进制计数器(直接清零)作用:

1、用于快速计数的内部超前进位;

2、用于n位级联的进位输出;

3、同步可编程序;

4、有置数控制线;

5、二极管箝位输入;

6、直接清零;

7、同步计数;

74ls160中的ls代表为低功耗肖特基型芯片,74160为标准型芯片,结构功能一样。


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原文地址: https://outofmemory.cn/yw/13263029.html

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