数字逻辑课程设计-电子时钟(共12页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上数字逻辑课 程 设 计 报 告题目： 数字电子钟 专业： 网络工程 班级： 14网络工程2班 组长： 钟伟邦（02） 成员： 刘雄锋（23） 惠州学院计算机科学系二一六 年 一 月 七 日目 录1 设计任务书2 总体方案设计2.1 功能和逻辑需求分析2.2 总体方案设计3 单元模块设计3.1 分秒计数器电路设计3.2 时计数器电路设计3.3总体电路设计（画出总体电路图）4 电路调试与测试4.1 时计数器4.2 分秒计数器5 总结附录（参考资料清单及元器件清单）1 设计任务书10数字电子钟（*）设计一台能显示时分、秒的数字电子钟，要求如下：1）秒分为0059六十进制计数器，时为0023二十四进制计数器；2）可手动校正：分别对秒分时进行连续脉冲输入校正（校正时不能输出进位）。本次数字时钟电路设计采用GAL系列芯片来分别实现时、分、秒的24进制和60进制的循环电路，并支持手动校正的功能。2 总体方案设计用集成电路设计一台能自动显示时、分、秒的数字电子钟，只要将开关置于手动位置，可分别对秒、分、时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。2.1 功能和逻辑需求分析本电路总共分为三个单元模块，分别为时，分，秒，其功能分别用于电子时钟上的时，分，秒的计算，其中，用GAL22V10设计24进制（十位为2进制，个位为4进制）的计数器用于实现时的计算功能（计数从00到23时清零），用GAL16V8D设计60进制的计数器（十位为6进制，个位为10进制）用于实现分和秒的计算功能（计数从00到59时清零并向前进位），当时钟计数到23时59分59秒时，使计数器的小时部分清零，进而实现整体循环计时的功能。2.2 总体方案设计工作原理：当开关1为高电平时，在时钟信号作用下，时钟正常工作； 当开关1为低电平时，时钟停止（状态保持） 在2状态下，开关2/3/4为高电平时，时钟进入校正状态（通过时钟信号的连续输入进行校正） 3 单元模块设计3.1分、秒计数器电路设计芯片类型：GAL16V8D前后级联系：当秒计数器到达59时，秒计数器的co会输出1，所以，与之连接的时计数器的cen此时输入1（分计数器进入正常工作状态），也就是说在下一个脉冲来临的时候，分计数器上的数字会加1，实现了秒到分的进位。分，秒计数器芯片代码如下：MODULE secTITLE 'sec'declarations clock PIN 1; cen PIN 2; adj PIN 3; co PIN 19 istype 'reg' q6.q4 PIN 18.16 istype 'reg' q3.q0 PIN 15.12 istype 'reg' T1=q6.q4; T0=q3.q0;equations T1.clk=clock; T0.clk=clock; WHEN cen THEN WHEN (T0=9) THEN T0:=0; WHEN (T1=5) THEN co=1;T1:=0; ELSE T1:=T1+1; ELSE T0:=T0+1; T1:=T1; ELSE when adj then WHEN (T0=9) THEN T0:=0; WHEN (T1=5) THEN T1:=0; ELSE T1:=T1+1; ELSE T0:=T0+1;T1:=T1; else T1:=T1; T0:=T0; END3.2 时-计数器电路设计芯片型号：GAL22V10前后级联系：当分计数器到达59时，分计数器的co会输出1，所以，与之连接的时计数器的cen此时输入1（时计数器进入正常工作状态），也就是说在下一个脉冲来临的时候，时计数器上的数字会加1，实现了分到时的进位。时计数器芯片代码如下：MODULE houTITLE 'hou'declarations clock PIN 1; cen PIN 2; adj PIN 3; q6.q4 PIN 22.20 istype 'reg' q3.q0 PIN 19.16 istype 'reg' T1=q6.q4; T0=q3.q0;equations T1.clk=clock; T0.clk=clock; WHEN cen THEN when(T1!=2)then when(T0=9)then T0:=0;T1:=T1+1; elseT0:=T0+1;T1:=T1; else when(T0=3)then T0:=0;T1:=0; ELSET0:=T0+1;T1:=T1; ELSE when adj then when(T1!=2)then when(T0=9)then T0:=0;T1:=T1+1; elseT0:=T0+1;T1:=T1; else when(T0=3)then T0:=0;T1:=0; ELSET0:=T0+1;T1:=T1; ELSE T0:=T0;T1:=T1; END3.3总体电路设计4 电路调试与测试4.1 时计数器正确连接线路，把cen和adj分别接在两个开关上，把clk接在手动脉冲上首先，把cen调为1，通过手动脉冲输入，测试结果：能实现00到23的循环变化（正常）然后，把cen调为0，adj调为0，通过手动脉冲输入，测试结果：显示屏没变化（正常）最后，把cen调为0，adj调为1，通过手动脉冲输入，测试结果：能实现00到23的循环变化（正常）4.2 分，秒计数器正确连接线路，把cen和adj分别接在两个开关上，把co接到LED灯上，把clk接在手动脉冲上首先，把cen调为1，通过手动脉冲输入，测试结果：能实现00到59的循环变化，同时当显示屏上的数字重新到达00时LED灯变亮（正常）然后，把cen调为0，adj调为0，通过手动脉冲输入，测试结果：显示屏没变化，LED灯不亮（正常）最后，把cen调为0，adj调为1，通过手动脉冲输入，测试结果：能实现00到59的循环变化，同时当显示屏上的数字重新到达00时LED灯不亮（正常）5 总结在为期接近三天的实验过程中，我和我组员的身心都受到了极大的挑战，在我看到这份课题的时候以为是很简单的，原本打算用一天时间就能完成的，在开始的时候，分秒计数器很快就完成了，这给了我很大的信心在一天内完成实验，然而在实现时计数器的过程中由于还沉浸于分秒计数器当中，结果导致时计数器的芯片代码出现了较大的错误，而且我也没能看出来，后来问了老师才发现问题。同时，在实现过程中，由于机器和导线等原因，导致我们遇到了不少麻烦。最后比较遗憾的是，没能实现一键清零以及通过手动脉冲校正的功能。这是我上大学以来唯一一次觉得比较有意义的实验，通过这样的学习确实能让我们了解到更多，学习到更多，在一次次的失败中成长感觉比什么都重要，当然，这个从无到有的过程也给了我们很大的挑战。附录（参考资料清单及元器件清单）7设计所用器材序号作用器材件数1二十四进制、六十进制计数器GAL16V8D、GAL22V103片2连接器件导线若干专心-专注-专业