EDA设计II实验报告——多功能数字钟 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/7/3 0:33:41星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

EDA设计II

由图可见,当保持开关re_keep为低电平时,正常计时;为高电平时,秒个位无时钟信号输入,从而整个系统处于保持状态。

当校分开关re_min=1时,秒不再计时,同时屏蔽了秒向分的进位输入,使得进位脉冲为2hz,从而实现快速校分;当校时开关re_hour=1时,秒不再计时,同时屏蔽了分向时的进位,进位脉冲为2hz,实现快速校时。

本电路校时分的时候秒计时是停止的,这样做有利于精确的校分校时,以免进位打乱已经校好的时间。

(3)仿真波形:

3.2 清零电路:

将清零开关K2分别接到秒、分、时计时电路的清零端clear、clearmin、clearh,当其为高电平时秒、分、时同时清零。

- 15 -

EDA设计II

4、动态译码显示电路

4.1 动态译码显示电路原理:

显示电路主要由数据选择器74151、译码器74138、计数器、显示译码器7447和数码显示管组成。显示电路示意图如下:

8421BCDSLSHMLMHHLHHwe0DIG0DIG1DIG2DIG4DIG1DIG024选4MUX8421BCD显示译码器7447abcdefgDIG2DIG3A2 A1 A0CLK2计数器译码器DIG3DIG4DIG5DIG6DIG7DIG574138DIG6DIG7用动态扫描显示法进行数据显示,即每次只显示一位,按照一定的显示时间间隔轮流显示。每个显示位均为四位二进制数,所以需要4片数选器;要显示的位有时分秒6位(HH,HL,MH,ML,SH,SL)。数选器的选择信号有三位,要用一个模8循环计数器作为数选器的地址选择端,供轮流选择带显示的数据;此外,还要用一个3-8译码器74138来选择数码管(DIG位)来显示对应的数据。

4.2 动态译码显示模块: (1)模块封装:

- 16 -

EDA设计II

管脚说明:

输入:o1至o4为秒个位,o5至o8为秒十位,minge1至minge4为分个位,minshi5至minshi8为分十位,hge1至hge4为时个位,hshi5至hshi8为时十位,1khz为扫描频率。

输出:a至g为数码管的七段,EN0至EN5为控制七个数码管的使能端。

(2)内部电路:

计数器74161设计为模8的循环计数器,其输出既作为4片74151的控制端,又作为3-8译码器74138的控制端。当计数器计数到某一个数值时,四片74151同时选取对应位的输入组成计时器某一位的BCD编码,接入显示译码器7447,与此同时根据计数器的数值,74138译码器也通过数码管的使能端选择对应位有效,从而在实验箱上显现数据。扫描的频率为1KHz,因为人眼的视觉暂留效应,会感觉七个数码管同时显示。 (3)仿真波形:

- 17 -

EDA设计II

5、报时电路 (1)模块封装:

管脚说明:

输入:1khz与500hz为报时电路的两种驱动频率,o1至o4为秒个位,o5、o7为秒十位的低1位和低3位,minge1、minge4为分个位的低1位和低4位,minshi5、minshi7为分十位的低1位和低3位。

输出:baoshi接蜂鸣器,整点时进行报时。

(2)内部电路:

当计时到59’53”, 59’55”,59’57”时,分别发出一声较低的蜂鸣声(500hz);当计时到59’59”时,发出一声较高的蜂鸣声(1khz)。需要在某时刻报时,就在时刻输出信号1作为触发信号,选通报时脉冲信号进行报时。

59’53”对应的四个输出分别为:0101,1001,0101, 0011; 59’55”对应的四个输出分别为:0101,1001,0101, 0101; 59’57”对应的四个输出分别为:0101,1001,0101, 0111;

- 18 -

EDA设计II

59’59”对应的四个输出分别为:0101,1001,0101,1001;

可见,报时功能选择出的高电平输出端的分十位,分个位,秒十位均是相同的,即0101,1001,0101;但秒个位是不同的,对应于0011,0101,0111,1001;但报时的频率并不相同,设F是报时函数,F1是500hz报时函数,F2是1khz报时函数。均为高电平时报时。则有F=F1+F2。可以将函数写为:

F=F1+F2=SL0SL1f500+SL2SL0f500+SL2SL1SL0f500+SL3SL0f1000

=SL0(SL1f500+SL2f500+SL3f1000)再加上前面的分十位,分个位,秒十位的约束条件,就可以化简得到:

F=MH2MH0ML3ML0SH2SH0SL0SL1f500SL2f500SL3f1000

由此函数即可以实现报时电路。

(3)仿真波形:

6、消颤开关组电路 6.1 单个消颤开关模块: (1)模块封装:

管脚说明:

输入:ki为开关输入;2hz为消颤延时频率。 输出:ko为开关输出。

- 19 -