1、1数字与逻辑电路基础课程设计多功能时钟的设计2姓 名：学 号：学 院：任课 教师：目录 .2引言 .3摘要 .3一、设计方案 .4二、设计思路 .4三、设计所用元件及方法说明 .4四、设计框图 .53五、设计电路介绍 .6 六 、用 Multisim 仿真并进行截图 .9七、元器件明细表 .104引言时间观在人们的眼中一直都很重要，贴近生活的手机秒表计时功能为我们带来了许多便利，比如比赛计时，做事计时等，有了计时器，大家心里便有了一杆称。一天 24 小时，根据时间设定二十四小时计时器，会更方便计算时间。可清零二十四小时计时器运用广泛，为生活带来了便利。摘要二十四小时可清零计时器将采用 6 个
2、74LS160 芯片，时分秒分别采用 2 个芯片。设置分、秒为六十进制计数器，时为二十四进制计时器。再分别考虑秒进分、分进时的进位反馈。利用同步置数控制端实现可清零电路。结合相应门电路即可实现设计。根据时分秒的状态转换表进行电路的绘制；然后根据电路的绘制结果，在Multisim 软件上进行电路设计与连接，最后进行计时器仿真截图，并总结和分享心得体会。51设计方案设计一个 24 小时时分秒可清零计时器。当秒达到 59 时，秒针进位，同时秒针清零；当分针达到 59 时，分针进位，分秒同时清零；当时达到 23 时，时分秒同时清零。并设置开关，随时可以清零。2设计思路1. 首先分析 74LS160 芯
3、片工作原理及各引脚作用。2. 分别运用两片 74LS160 芯片做成时分秒的二十四进制、六十进制、六十进制位的计数器。3. 再运用同步置数，异步清零的方法将时分秒进行进位处理。4. 设置可清零开关。5. 画出相应设计框图。6. 按照电路图用 Multisim 进行仿真设计，并且对计时器变化时的仿真进行截图。6三设计所用元件及方法说明1.74LS160 芯片74LS160 是十进制加法计数，采用的 8421BCD 码，异步清零，同步置数。当正常计数时，74LS160 的进位输出 。 为置数输nQCO033210D、入端； 为输出端；CR 为异步清零端，低电平有效；LD 为同步置3210Q、数控制
4、端，低电平有效；CO 为进位输入端； 为计数控制端；CP 为PTC、信号端。图 1 74LS160 芯片2.DCD-HEX 数码管介绍DCD-HEX 数码管将译码与显示功能合一，从左到右四个引脚为 8421BCD 码的高位到低位，用来显示 0 到 9。7四设计框图图 1-1 设计框图五设计电路介绍1.时分秒分别设好进制位数(1).秒针 059 位六十进制，但由于 74LS160 为异步清零，所以要多一位暂态60(0110 0000) ,所以 。212QCR表 1-1 两片 74LS160 接秒针六十进制计时器状态转移表8高位片 低位片 低位片进位CP 脉冲顺序 31Q210Q3121Q01CO
5、0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 0 1 02 0 0 0 0 0 0 1 0 03 0 0 0 0 0 0 1 1 0 9 0 0 0 0 1 0 0 1 110 0 0 0 1 0 0 0 0 0 59 0 1 0 1 1 0 0 1 160(暂态) 0 1 1 0 0 0 0 0 0(2).同样的分针 059 位六十进制，但由于 74LS160 为异步清零，所以要多一位暂态 60(0110 0000) ,所以 。214QCR表 1-2 两片 74LS160 接分针六十进制计时器状态转移表高位片 低位片 低位片进位CP 脉冲顺序 32Q2102Q321Q02
6、3CO0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 0 1 02 0 0 0 0 0 0 1 0 03 0 0 0 0 0 0 1 1 0 99 0 0 0 0 1 0 0 1 110 0 0 0 1 0 0 0 0 0 59 0 1 0 1 1 0 0 1 160(暂态) 0 1 1 0 0 0 0 0 0(3).同样的时针 023 为二十四进制，但由于 74LS160 为异步清零，所以要多一位暂态 24(0010 0100) ,所以 。21653QCR表 1-3 两片 74LS160 接时针二十四进制计时器状态转移表高位片 低位片 低位片进位CP 脉冲顺序 3Q2130
7、Q3213Q05CO0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 0 1 02 0 0 0 0 0 0 1 0 03 0 0 0 0 0 0 1 1 0 9 0 0 0 0 1 0 0 1 110 0 0 0 1 0 0 0 0 0 23 0 0 1 0 0 0 1 1 124(暂态) 0 0 1 0 0 1 0 0 02.时分秒反馈进位及电路连接10(1)秒针的 60 进制(0110 0000)，因为异步清零，74LS160 为模十的，所以(元器件上的 )计数在初始，接高电平。所以秒针低位11PTC、 11ENPT、， ，秒针高位接低位进位 ，EN1R 122COENPT
8、。212QR(2)因为当秒针数值达到 59 时，分针进一位，所以分针低位 (元器33PT、件上的 )计数控制端接秒针的 59(0101 1001)输出,所以分针33ENPT、, 。分针高位 , 0203 11QEN13CR344COEN。214QCR(3)因为当分针数值达到 59 时，时针进一位，所以时针低位 (元器55PTC、件上的 )计数控制端接分针的 59(0101 1001)和秒针的 59 输出,所55ENPT、以时针低位 , 分针高位 0203020311QQ，异步清零端二十四进制，多一位 24(0010 0100),566COEN。1253QRC(4)因为选用异步清零、同步置数法。所以所有的 均连接一起，接在开关上，LD开接 Vcc，闭合接地。因为 LD 低电平有效，所以当 接地时，LD 为高电平，不工作，所以所有数值自动清零；反之，计数。(5)所有的信号源 CLK 均接在函数发生器上，为保证数值频率，接 5V，1HZ 的方波发生器上。六用 Multisim 仿真并进行截图
