實(shí)驗(yàn)計(jì)譯顯及數(shù)字鐘電路冬

實(shí)驗(yàn)計(jì)譯顯及數(shù)字鐘電路冬第一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二4位二進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器表5.21.4

計(jì)數(shù)器161功能表

CC40161(74LS161)的邏輯功能清零使能數(shù)據(jù)輸入置數(shù)進(jìn)位置數(shù)ET=CTT&CTP

高電平有效CO=Q3&

Q2&

Q1&

Q0ETCP操作狀態(tài)0xxx清除10x預(yù)置110保持111計(jì)數(shù)教材p161面第二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二計(jì)數(shù)器161的時(shí)序波形圖*同步預(yù)置與CP同步，與ET無關(guān)第三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法利用同步預(yù)置置零利用異步清零優(yōu)點(diǎn)：清零可靠輸出沒有毛刺！以0－9十進(jìn)制為例第四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二構(gòu)成多位計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)方法串行進(jìn)位（異步）優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：相對(duì)較慢，易出現(xiàn)毛刺（競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)）！六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（0－59）第五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器并行進(jìn)位（同步）－推薦多用優(yōu)點(diǎn)：速度較快，穩(wěn)定可靠；缺點(diǎn)：較復(fù)雜！構(gòu)成多位計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)方法2**圖中紅線很重要，因?yàn)橥筋A(yù)置與CP同步，與ET無關(guān)。第六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二特別說明單片計(jì)數(shù)，推薦同步預(yù)置方式，不過有時(shí)可能預(yù)置和清零都要用上，請(qǐng)自行斟酌。串行級(jí)聯(lián)相對(duì)較簡(jiǎn)單，但出現(xiàn)意料之外同步問題的幾率較大。較簡(jiǎn)單的多級(jí)計(jì)數(shù)電路多采用并行級(jí)聯(lián)。而對(duì)于復(fù)雜多級(jí)計(jì)數(shù)器電路，一般時(shí)序關(guān)系緊密的單元電路間多采用單時(shí)鐘并行級(jí)聯(lián)構(gòu)成模塊，模塊間則根據(jù)總體時(shí)序關(guān)系選擇全并行或全串行級(jí)聯(lián)；但不要串并行混亂夾雜。實(shí)際設(shè)計(jì)中，復(fù)雜計(jì)數(shù)電路都是先仿真，依據(jù)仿真結(jié)果確定電路形式，然后做硬件；再根據(jù)硬件實(shí)際運(yùn)行情況調(diào)整設(shè)計(jì)或?qū)簯B(tài)毛刺做濾波處理，確保暫態(tài)不會(huì)造成后級(jí)誤動(dòng)作。第七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二LightEmittingDiode(LED)Readout共陰七段顯示器教材p137面實(shí)驗(yàn)十八第八頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二七段顯示譯碼器CC4511管腳定義TopView7段數(shù)碼管定義表5.18.1CC4511功能表燈測(cè)試滅燈鎖存4511不顯9以上數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)箱上的74XX顯示:Q3Q0Q1Q2BCD-to-7SegmentLatch/Decoder/Driver第九頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二4511標(biāo)準(zhǔn)譯碼顯示電路Q3Q2Q1Q0公共限流電阻

－200W會(huì)亮些第十頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求設(shè)計(jì)并組裝六十進(jìn)制計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路。現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收—演示功能，CP為3HzTTL-OUT；

記錄波形：CP為1kHz正方波，觀測(cè)并記錄六進(jìn)制計(jì)數(shù)器(即十位)輸出Q0、Q1、Q2的波形，波形圖應(yīng)能正確展示它們的時(shí)序關(guān)系。*觀測(cè)波形的方法？－上次講的觸發(fā)設(shè)置不要忘光了第十一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二單人必作任務(wù)：計(jì)小時(shí)為00～23；計(jì)分鐘為00～59；校時(shí)－可快速計(jì)時(shí)；選做任務(wù)：定時(shí)分提醒。雙人聯(lián)合必作：計(jì)時(shí)、分、秒，對(duì)時(shí)分快速校時(shí)，定時(shí)分秒提醒；選做任務(wù)：仿電臺(tái)報(bào)時(shí)。自行設(shè)計(jì)小時(shí)計(jì)數(shù)級(jí)聯(lián)控制部分：00~09~10~19~20-21-22-23-00－設(shè)計(jì)關(guān)鍵之一。謹(jǐn)慎處理同步異步級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)，若異步暫態(tài)能從顯示電路上看到就不符合要求?。⊥瓿珊笊暾?qǐng)檢查；檢查通過后電路會(huì)立即拆掉。延伸實(shí)驗(yàn)－簡(jiǎn)易數(shù)字鐘MSI硬件設(shè)計(jì)第十二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二簡(jiǎn)易數(shù)字鐘硬件設(shè)計(jì)單人要求外信號(hào)發(fā)生器簡(jiǎn)易定時(shí)提醒：7時(shí)54分亮燈－數(shù)碼管上小數(shù)點(diǎn)，持續(xù)6分鐘。時(shí)時(shí)時(shí)分分分選做第十三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二

簡(jiǎn)易數(shù)字鐘雙人聯(lián)合要求簡(jiǎn)易定時(shí)提醒：xx時(shí)xx分00亮燈，持續(xù)1分鐘選做內(nèi)容簡(jiǎn)易仿電臺(tái)報(bào)時(shí)功能：在59分51秒、53秒、55秒、57秒、59秒時(shí)各發(fā)出一次高電平信號(hào)，持續(xù)1秒鐘，點(diǎn)亮發(fā)光二極管（數(shù)碼管小數(shù)點(diǎn)），結(jié)束時(shí)刻即為整點(diǎn)。必做內(nèi)容注意布局和共地共電源問題第十四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二書面報(bào)告：規(guī)范畫出數(shù)字鐘整體電路原理圖，標(biāo)明芯片引腳號(hào)。描述電路模塊級(jí)工作原理。p145面思考題1；p168面思考題1，2。本實(shí)驗(yàn)具體電路可以參考（也只供參考）：羅杰謝自美《電子線路設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn).測(cè)試》第7章7.4節(jié)第十五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二16參考設(shè)計(jì)思路圖第十六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二校時(shí)電路的設(shè)計(jì)

當(dāng)數(shù)字鐘接通電源或者計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，需要校正時(shí)間（或稱校時(shí)）校時(shí)是數(shù)字鐘應(yīng)具備的基本功能。一般電子手表都具有時(shí)、分、秒等校時(shí)功能為使電路簡(jiǎn)單，這里只進(jìn)行分和小時(shí)的校時(shí)對(duì)校時(shí)電路的要求是在小時(shí)校正時(shí)不影響分和秒的正常計(jì)數(shù)在分校正時(shí)不影響秒和小時(shí)的正常計(jì)數(shù)校時(shí)方式有“快校時(shí)”和“慢校時(shí)”兩種“快校時(shí)”是，通過開關(guān)控制，使計(jì)數(shù)器對(duì)1Hz的校時(shí)脈沖計(jì)數(shù)“慢校時(shí)”是用手動(dòng)產(chǎn)生單脈沖作校時(shí)脈沖S1為校“分”用的控制開關(guān)S2為?！皶r(shí)”用的控制開關(guān)校時(shí)脈沖采用分頻器輸出的1Hz脈沖

當(dāng)S1或S2分別為“0”時(shí)可進(jìn)行“快校時(shí)”

如果校時(shí)脈沖由單次脈沖產(chǎn)生器提供，則可以進(jìn)行“慢校時(shí)”需要注意的是，校時(shí)電路是由與非門構(gòu)成的組合邏輯電路，開關(guān)S1或S2為“0”或“1”時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，接電容C1、C2可以緩解抖動(dòng)。必要時(shí)還應(yīng)將其改為去抖動(dòng)開關(guān)電路第十七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二鬧鐘（定時(shí)控制）電路的設(shè)計(jì)

解：7時(shí)59分對(duì)應(yīng)數(shù)字鐘的時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為(Q3Q2Q1Q0)H1=0111，分十位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為(Q3Q2Q1Q0)M2=0101，分個(gè)位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為(Q3Q2Q1Q0)M1=1001。若將上述計(jì)數(shù)器輸出為“1”的所有輸出端經(jīng)過與門電路去控制音響電路，可以使音響電路正好在7點(diǎn)59分響，持續(xù)1分鐘后（即8點(diǎn)時(shí)）停響。例：要求上午7時(shí)59分發(fā)出鬧時(shí)信號(hào)，持續(xù)時(shí)間為1分鐘。第十八頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二仿廣播電臺(tái)正點(diǎn)報(bào)時(shí)電路秒個(gè)位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)CP(秒)Q3S1Q2S1Q1S1Q0S1功能500000

510001鳴低音520010停530011鳴低音540100停550101鳴低音560110停570111鳴低音581000停591001鳴高音000000停當(dāng)數(shù)字鐘計(jì)時(shí)快要到正點(diǎn)時(shí)發(fā)出提醒；仿電臺(tái)按照4低音1高音的順序發(fā)出間斷聲響；最后一聲高音結(jié)束的時(shí)刻為正點(diǎn)時(shí)刻。設(shè)定4聲低音（約500Hz）分別發(fā)生在59分51秒、53秒、55秒及57秒，最后一聲高音（約1kHz）發(fā)生在59分59秒，如左表格所示。每聲持續(xù)時(shí)間均為1秒。第十九頁，共二十頁，編輯于2023年，星期二仿廣播電臺(tái)正點(diǎn)報(bào)時(shí)