具有大小月份自动调节功能的数字日历--数字电路-课程设计

课程设计任务书课程名称：数字电子技术题目：具有大小月份自动调节功能的数字日历专业班级：班学生姓名：学号：指导老师：审批：任务书下达日期2011年6月24日星期一设计完成日期2011年7月8日星期五设计内容与设计要求一．设计内容：自选元器件设计制作一个具有大小月份自动调节功能的数字日历，具体设计要求如下：1、用五个数码管分别显示月、日、星期。2、月、日的计数显示均从1开始，并实现大小月份自动调节功能，即日期的计数实现大月31天，小月30天，二月28天。3、对星期的计数显示从1到6再到日（日用8代替）。3、用EWB进行仿真。4、在实验室组装实际电路并调试通过。5、写出设计报告。二．设计提示：1.控制月、日、星期计数器的置数端使其每次从1开始计数。2.从日计数器的输出，译出31、30、28这三个信号，再根据月计数器的输出的月份，选择其中一路信号去控制日计数器的置数端，以此实现大小月份的自动调节功能。3．星期计数器通过对7448的灯测试端LT的控制实现将7变8（表示星期日）的显示。三．设计要求：1．设计思路清晰，给出整体设计框图；2．设计各单元电路，给出具体设计思路、电路工作原理，元器件清单；3．完成总电路设计，设计图纸完备；4．安装调试电路；5．写出设计报告；主要设计条件1.提供直流稳压电源、信号源、示波器等仪器；2.提供各类TTL集成电路芯片、电阻、电容及插接件等元器件。3.提供电子综合实验装置。说明书格式1、课程设计封面；2、课程设计任务书；3、说明书目录；4、设计总体思路，基本原理和框图；5、单元电路设计（各单元电路图）；6、总电路设计（总电路图）；7、安装、调试步骤；8、故障分析与电路改进；9、总结与设计调试体会；10、附录（元器件清单）；11、参考文献；12、课程设计成绩评分表。进度安排第一周：星期一上午安排任务。星期一~星期二：查资料、设计星期三~星期四：单元电路设计和仿真，电路修改〈四楼现代设计室〉星期五上午：领取元器件和设备〈四楼电子综合实验室〉第二周：第一周星期五下午~第二周星期四：安装调试电路；〈四楼电子综合实验室〉星期四~星期五：检查硬件电路、写总结报告,答辩。参考文献《电子技术与EDA技术课程设计》郭照南主编《电子技术课程设计指导》彭介华主编《电子线路设计、实验、测试》谢自美主编目录第1章设计总体思路.............................................................................11.1设计要求及设计思路.................................................................11.2基本原理.....................................................................................11.2.1计数显示电路.....................................................................11.2.2控制调节电路.....................................................................11.3总体设计简图及电路总图...........................................................2第2章单元电路设计.............................................................................32.1大小月显示电路的设计.............................................................32.212进制月电路............................................................................72.37进制星期电路..........................................................................82.4大小月逻辑运算电路...............................................................102.5总电路图...................................................................................11第3章安装、调试步骤与故障诊断...................................................12第4章故障分析与电路改进...............................................................13第5章总结与体会...............................................................................14附录元件清单.......................................................................................15参考文献...................................................................................................16第1章设计总体思路1.1设计要求及设计思路该课题要求设计制作一个具有大小月份自动调节功能的数字日历。由于每一月的天数不尽相同，日计数器要实现当前月对应的天数进制。例如，2月时日期满28天就应向月计数器进位，此时日计数器应为28进制。所以可以用两片74LS160分别做日计数器的高低为，用一片74LS161实现12进制的月计数器。用数据选择器74LS153选择相对于的日进制，实现大小月功能。另外用一片74LS160实现7进制的星期计数。1.2基本原理1.2.1计数显示电路“日期计数器”采用两片十进制计数器74LS160同步预置数（高位片置入0000，低位片置入0001）构成，控制置数端使其每次从1开始计数（对应每月第一天是1号），计数脉冲由实验仪上标准方波信号源提供，并通过试验仪上的译码显示器显示出来；“月计数器”采用一片74LS161计数器通过预置数做成十二进制计数器，从而进行1--12月份的累计计数，并通过试验仪上的译码显示器显示出来。1.2.2控制调节电路当逻辑电路从日计数器的输出端译出28、30、31三个信号送入数据选择器数据输入端，控制逻辑电路从月份计数器输出端用74ls138译码分出1-12月送入数据选择器地址输入端，数据选择器153根据月计数器输出的月份选择译码电路译出的相应一路信号去控制日期计数器的置数端及月份计数器的时钟，从而实现大小月份自动调节功能，2即日期的计数实现大月31天，小月30天，二月28天。控制电路从月计数器的输出中用74LS154译出二月、小月和大月三组信号，通过组合逻辑电路将要显示的月份所对应的数据送入74ls153数据选择器的数据端。令数据选择器的地址端输入为1X0=28，1X1=30，1X2=31,A=当B和A为00时选通28天，当BA为01时选通30天，当BA为10时选通31天，如此可自动调节天数。1.3总体设计简图及电路总图图1.3设计简图控制逻辑译码置数控制端时钟日计数器（低位）置数控制端时钟日计数器（高位）日显示303128时钟A1A0来自“时计数器”数据选择器级联数据输入数据输入0001输出输出0000月计数器月显示3第2章单元电路设计2.1大小月显示电路的设计每年有12个月份，每个月的天数有大小月之分。分别是：1月31天﹑2月28天﹑3月31天﹑4月30天﹑5月31天﹑6月30天﹑7月31天﹑8月31天﹑9月30天﹑10月31天﹑11月30天﹑12月31天。将12个月份所对应的天数信息编译成相对应的选择信号送入74LS153用‘00’选中28进制日、用‘01’选中30进制日﹑用‘10’选中31进制日。电路图如图2.1.1所示：D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U174LS160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U274LS160U2(CLK)A23B22C21D20E118E219011223344556677889910101111131214131514161517U474154U5U6U71X061Y71X151X241X332X0102Y92X1112X2122X313A14B21E12E15U874HC153123U9:A7432U10NOT图2.1.1大小月显示电路42.1.128进制日电路“28进制计数器”采用两片十进制计数器160同步预置数构成，控制置数端使其每次从1开始计数（对应每月第1天）。图中LOAD′为同步置数控制端，MR′为异步置0控制端，ENT和ENP为计数控制端；D0-D3为并行数据输入端,Q0—Q3为输出端，RCO为进位输出端。当计入28个脉冲且数据选择器74LS153的BA=00时，经担任译码器的74LS00译码产生低电平信号立刻被74ls153选正输出低电平将两片74ls160置成0000，0001，于是便得到了二十八进制。由于74ls160为10进制同步计数器，当计数到（1001）9时，会在RCO端产生一个1的脉冲（RCO平时为0）。作为高位片的EP和ET输入，当下一个CP信号来时高位片为计数工作状态，计入1，而低位片计成0（0000），它的C端回到低电平。而低位片的EP和ET恒为1，始终处于计数工作状态。当MR′=1,LOAD′=0时，在时钟脉冲CP上升沿到来时，并行输入的数据D0—D3被置入计数器相应的触发器中，Q0Q1Q2Q3=ABCD。当LOAD′=CLR′=ENP=ENT=1,CP端输入计数脉冲时,计数按照8421BCD码的规律进行十进制加法计数。当LOAD′=CLR′=1,且ENT和ENP中有0时，则计数器保持原来的状态不变。在计数器执行保持功能时，如ENP=0、ENT=1时，则RCO=ENTQ3Q0=Q3Q0;如ENT=0、ENP=1时，则RCO=ENT·Q3Q0=0。下图所示为由两片74LS160级联组成的28进制同步加法计数器及其译码显示电路。图中AB实际由译码器及组合逻辑电路将11数据输入。5D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U174LS160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U274LS160U2(CLK)A23B22C21D20E118E219011223344556677889910101111131214131514161517U474154U5U6U71X061Y71X151X241X332X0102Y92X1112X2122X313A14B21E12E15U874HC153123U9:A7432U10NOT图2.1.2二十八天电路2.1.230进制日电路原理如28进制日计数器，具体线路图如下所示。此时下面74LS160LOAD＇接74ls153的输出端，153的输出端经过反相器后再输入74ls161的ENP和ENT端从而实现月的进位，与非门的输入端接Q1Q0输出端接74ls153的1X1端。图中AB实际由译码器及组合逻辑电路将01数据输入。6D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RC