南理工---电工电子综合实验2报告

题题目目：：多多功功能能数数字字计计时时器器设设计计姓姓名名：：洪洪珊珊学学号号：：110011001199003300442目目录录摘摘要要关关键键词词………………………………………………………………………………………………………………33一一、、实实验验目目的的………………………………………………………………………………………………………………33二二、、设设计计内内容容简简介介……………………………………………………………………………………………………33三三、、设设计计功功能能要要求求……………………………………………………………………………………………………44四四、、整整体体电电路路设设计计原原理理…………………………………………………………………………………………55五五、、分分部部电电路路设设计计原原理理及及原原理理图图及及仿仿真真波波形形…………………………………………6611..秒秒脉脉冲冲信信号号发发生生电电路路………………………………………………………………………………6622..计计时时电电路路…………………………………………………………………………………………………………7733..译译码码显显示示电电路路………………………………………………………………………………………………8844..清清零零电电路路…………………………………………………………………………………………………………9955..校校分分电电路路…………………………………………………………………………………………………………110066..报报时时电电路路…………………………………………………………………………………………………………111177..电电路路仿仿真真波波形形………………………………………………………………………………………………1122六六、、电电路路逻逻辑辑总总原原理理图图…………………………………………………………………………………………1122七七、、附附加加电电路路--------起起停停电电路路………………………………………………………………………………1144八八、、实实验验中中遇遇到到的的问问题题解解决决方方法法……………………………………………………………………1155九九、、实实验验总总结结及及体体会会………………………………………………………………………………………………1155十十、、附附录录…………………………………………………………………………………………………………………………116611..参参考考文文献献…………………………………………………………………………………………………………116622..元元器器件件清清单单……………………………………………………………………………………………………117733..芯芯片片管管脚脚图图……………………………………………………………………………………………………11883多多功功能能数数字字计计时时器器设设计计摘摘要要::数数字字计计时时器器由由秒秒脉脉冲冲信信号号发发生生器器、、计计时时电电路路、、译译码码显显示示电电路路、、校校分分电电路路、、清清零零电电路路、、报报时时电电路路等等几几部部分分单单元元电电路路组组成成，，设设计计完完成成后后可可以以完完成成00分分0000秒秒至至99分分5599秒秒的的计计时时功功能能，，并并在在控控制制电电路路的的作作用用下下具具有有开开机机清清零零、、快快速速校校分分、、整整点点报报时时功功能能。。本本文文首首先先介介绍绍了了实实验验内内容容与与设设计计的的功功能能要要求求,,然然后后较较详详细细地地阐阐述述了了各各单单元元电电路路的的相相关关原原理理，，并并对对相相关关电电路路图图进进行行了了分分析析。。关关键键词词::脉脉冲冲信信号号发发生生电电路路、、计计时时电电路路、、报报时时电电路路、、校校分分电电路路、、清清零零电电路路、、起起停停电电路路正正文文::一一、、实实验验目目的的11..掌掌握握常常见见集集成成电电路路的的工工作作原原理理和和使使用用方方法法。。22..培培养养学学生生分分析析问问题题解解决决问问题题的的能能力力。。33..提提高高学学生生设设计计单单元元电电路路的的，，调调试试电电路路的的实实验验技技能能。。二二、、设设计计内内容容简简介介本本实实验验采采用用中中小小规规模模集集成成电电路路设设计计一一个个数数字字计计时时器器。。数数字字计计时时器器4是是由由脉脉冲冲发发生生电电路路，，计计时时电电路路，，译译码码显显示示电电路路，，和和控控制制电电路路等等几几部部分分组组成成。。其其中中控控制制电电路路由由清清零零电电路路，，校校分分电电路路和和报报时时电电路路组组成成。。设设计计完完成成后后可可以以完完成成00分分0000秒秒至至99分分5599秒秒的的计计时时功功能能，，并并在在控控制制电电路路的的作作用用下下具具有有开开机机清清零零、、快快速速校校分分、、整整点点报报时时功功能能。。三三、、设设计计功功能能要要求求11、、设设计计一一个个脉脉冲冲发发生生电电路路，，为为计计时时器器提提供供秒秒脉脉冲冲、、为为报报时时电电路路提提供供驱驱动动蜂蜂鸣鸣器器的的脉脉冲冲信信号号（（ff11==11HHzz,,ff22==11KKHHzz,,ff33==22KKHHzz））。。22、、设设计计一一个个计计时时电电路路，，完完成成00分分0000秒秒~~99分分5599秒秒的的计计时时功功能能。。33、、设设计计报报时时电电路路，，使使数数字字计计时时器器从从99分分5533秒秒开开始始报报时时，，每每隔隔一一秒秒发发一一声声，，共共发发三三声声低低音音，，一一声声高高音音；；即即99分分5533秒秒、、99分分5555秒秒、、99分分5577秒秒发发低低音音（（频频率率11kkHHzz）），，99分分5599秒秒发发高高音音（（频频率率22kkHHzz））。。44、、设设计计校校分分电电路路，，在在任任何何时时候候，，拨拨动动校校分分开开关关，，可可以以22HHZZ进进行行校校分分。。55、、设设计计清清零零电电路路，，具具有有开开机机自自动动清清零零功功能能，，并并且且在在任任何何时时候候，，按按动动清清零零开开关关，，可可以以进进行行计计时时器器清清零零。。66、、系系统统级级联联调调试试，，将将以以上上电电路路进进行行级级联联完完成成计计时时器器的的所所有有功功能能。。77、、可可增增加加数数字字计计时时器器附附加加功功能能，，例例如如数数字字计计时时器器定定时时功功能能、、电电路路起起停停功功能能、、电电路路采采用用动动态态显显示示等等。。5四四、、整整体体电电路路设设计计原原理理数数字字计计时时器器是是一一个个对对标标准准频频率率（（11HHzz））进进行行计计数数的的计计数数电电路路。。为为了了使使标标准准的的11HHzz时时间间信信号号准准确确并并且且稳稳定定，，实实验验中中我我们们使使用用了了石石英英晶晶体体振振荡荡器器构构成成脉脉冲冲发发生生电电路路。。为为了了使使电电路路更更加加简简单单，，实实验验中中我我们们使使用用了了一一片片CCDD44551188的的集集成成块块对对计计时时器器的的秒秒的的个个位位和和分分的的十十位位进进行行计计数数，，用用7744LLSS116611构构成成模模六六计计数数器器实实现现对对秒秒的的十十位位进进行行计计数数，，当当低低位位计计数数器器计计满满1100时时向向高高位位产产生生一一个个脉脉冲冲信信号号，，触触发发高高位位计计数数器器计计数数。。由由于于所所使使用用的的计计数数器器都都有有异异步步清清零零端端，，故故可可通通过过简简单单的的电电路路就就可可以以使使电电路路具具有有开开机机清清零零功功能能和和随随时时清清零零功功能能。。由由于于计计数数的的起起始始时时间间与与所所需需要要的的起起点点可可能能会会不不相相同同，，所所以以需需要要在在电电路路上上加加一一个个校校分分电电路路，，以以便便将将分分时时刻刻跳跳到到想想要要的的时时刻刻，，最最后后在在加加以以报报时时电电路路。。具具体体的的原原理理框框图图如如下下：：显示器秒十位译秒十位计数秒十位计数显示器秒个位译秒个位计数校分二分频显示器分个位译秒十位计数分个位计数清零报时振荡器进位6五、分部电路设计原理及原理图1.秒脉冲信号发生电路11..11设设计计原原理理秒秒脉脉冲冲信信号号发发生生电电路路提提供供计计时时电电路路的的时时钟钟并并为为报报时时电电路路提提供供驱驱动动信信号号。。为为提提供供较较为为精精确确的的秒秒脉脉冲冲信信号号，，采采用用3322776688HHzz的的石石英英晶晶体体多多谐谐振振荡荡器器作作为为脉脉冲冲信信号号源源。。经经分分频频器器CCDD44006600的的多多级级分分频频，，从从QQ1144~~QQ44可可分分别别获获得得22，，44，，88。。。。。。。。。。。。11002244,,22004488HHzz等等不不同同频频率率的的输输出出信信号号即即最最低低频频率率端端QQ1144的的脉脉冲冲信信号号频频率率为为22HHzz，，因因此此增增加加一一个个DD触触发发器器实实现现的的倍倍频频器器来来产产生生11HHzz的的秒秒脉脉冲冲信信号号。。将将DD触触发发器器的的Q端端与与DD端端扭扭接接在在一一起起实实现现倍倍频频器器，，则则QQ端端的的输输出出信信号号即即为为11HHzz的的秒秒脉脉冲冲信信号号。。报报时时电电路路所所需需要要的的11KKHHzz，，22KKHHzz的的脉脉冲冲信信号号由由44006600的的管管脚脚55和和管管脚脚77提提供供。。所所用用器器件件：：3322776688HHzz晶晶体体管管、、2222MMΩΩ电电阻阻、、2200PPFF电电容容、、1100PPFF电电容容、、CCCC44006600、、7744LLSS7744。。11..22原原理理图图72.计时电路22..11设设计计原原理理该该电电路路是是本本实实验验基基础础电电路路中中的的关关键键电电路路，，由由分分计计数数器器、、秒秒十十位位计计数数器器、、秒秒个个位位计计数数器器构构成成。。分分计计数数器器和和秒秒个个位位计计数数器器直直接接用用CCDD44551188BBCCDD码码计计数数器器实实现现十十进进制制计计数数功功能能；；秒秒十十位位计计数数器器为为六六进进制制计计数数器器，，将将7744LLSS116611做做成成一一个个从从00000000～～00110011的的模模六六计计数数器器实实现现。。连连接接时时，，秒秒脉脉冲冲电电路路产产生生的的秒秒脉脉冲冲信信号号送送入入秒秒个个位位计计数数器器（（CCDD44551188））的的22EENN端端，，秒秒个个位位单单元元中中的的输输出出11QQ44通通过过一一非非门门接接入入7744LLSS116611的的时时钟钟端端作作为为时时钟钟信信号号完完成成个个位位与与十十位位的的级级联联（（接接非非门门是是因因为为116611的的~~CCLLKK是是上上升升沿沿触触发发，，而而11QQ44在在99~~00的的跳跳变变时时是是下下降降沿沿““11000011””————““00000000””））。。做做秒秒十十位位记记数数时时，，用用反反馈馈置置位位法法，，22QQ11和和22QQ33通通过过一一与与非非门门接接入入置置数数端端同同时时数数据据输输入入端端均均接接地地，，实实现现模模六六功功能能。。将将计计数数位位22QQ33作作为为驱驱动动信信号号送送入入分分计计数数器器（（CCDD44551188））的的11EENN端端，，则则数数字字计计数数器器整整体体的的计计数数功功能能即即可可实实现现。。所所用用器器件件：：CCDD44551188、、7744LLSS116611、、CCCC4400669922..11原原理理图图83.译码显示电路33..11设设计计原原理理译译码