数电设计报告3班20号 下载本文

全部是二—十进制集成片,“秒”,“分”,“时”的个位和十位的状态分别由集成片中的四个触发器的输出状态反映。每组输出的计数状态都按BCD代码以高低电平来表现。因此,需要经过译码电路将计数器输出的BCD代码变成能驱动七段数码显示器的工作信号。将计数器和译码显示器连在一起。

共阴极译码器74LS48

74LS48的引脚图和功能表如图3-2及表3-1.

16 Vcc B C

15 14 13 12 11 10 9 f g a b c d e

74LS48 LT BT RBI D A GND 1 2 3 4 5 6 7 8

图3-2 74LS48的引脚图

74LS48引脚功能-----七段译码驱动器真值表 十进 制数 LT 0 1 2 3 4 5 6 7 H H H H H H H H 输 入 RBI A / / / / / / / / 0 0 0 0 0 0 0 0 B 0 0 0 0 1 1 1 1 C 0 0 1 1 0 0 1 1 D 0 1 0 1 0 1 0 1 BT/RB0 H H H H H H H H a 1 0 1 1 0 1 0 1 b 1 1 1 1 1 0 0 1 输 出 c 1 1 0 1 1 1 1 1 d 1 0 1 1 0 1 1 0 e 1 0 1 0 0 0 1 0 f 1 0 0 0 1 1 1 0 g 1 0 1 1 1 1 1 0 8 9 H H / / 1 1 0 0 0 0 0 1 H H 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 表3-1 74LS48的功能表

LT=1时,试灯输入,是为了检查数码管各段是否能正常发光而设置的。当LT=0时,无论输入A、B、C、D为何种状态,译码器输出均为低电平,若驱动的数码管正常,是显示8。

BI=1时,灭灯输入,是为控制多位数码显示的灭灯所设置的。BI=0时,不论LT和输入A、B、C、D为何种状态,译码器输出均为低电平,使共阴极数码管熄灭。

RBI=1时,灭零输入,它是为使不希望显示的0熄灭而设定的。当对每一位A=B =C =D=0时,本应显示0,但是在RBI=0作用下,使译码器输出全为低电平。其结果和加入灭灯信号的结果一样,将0熄灭。

RBO=1时灭零输出,它和灭灯输入BI共用一端,两者配合使用,可以实现多位数码显示的灭零控制。

3.5整点报时电路 该电路控制蜂鸣器,从59分56秒起到下一小时0分0秒响起提示音“嘟”该电路逻辑功能如下表所示: 分钟计数器输秒计数器输低音控制信高音控制信出 59分56秒 59分57秒 59分58秒 59分59秒 0分0秒

0101 1001 0101 1001 0101 1001 0101 1001 0000 0000 出 0101 0110 0101 01111 0101 1000 0101 1001 0000 0000 号 1 1 1 1 0 号 0 0 0 0 1 -“嘟”-“嘟”-“嘟”-“嘀”。 时间 整点报时逻辑功能表

按照数电基础设计一个组合逻辑电路,以时间计数器的分钟计数器和秒计数器的输出时间作为输入,得到两路输出信号对蜂鸣器进行响声控制,想得到不同高低不同音调,可以对蜂鸣器输入不同频率的脉冲信号。

电路设计图:

波形仿真图:

3.6按键消抖电路

数字钟需要外部的逻辑开关或者单脉冲开关提供控制信号,而机械开关

的抖动是工程设计不可避免的问题,如果不做处理,整个系统的可靠性将大打折扣。

该电路的开关信号从KEY_IN输入,接入一个可变的触发时钟CP,对于性能不同的机械开关可以设定不同的CP频率,只要抖动的+脉冲宽度小于3个CP周期就可以被消除。 仿真波形如下:

本电路采用D触发器和与门构成的消抖电路:

3.7校时电路

校时电路的作用是通过控制电路停止计时,并向时间计数器的分个位、分十位、时个位、时十位对应的计数器时钟输入端送入数量可控的触发脉冲以改变计数器的输出值,从而达到修改时间的目的。

我对此的构想是:利用一个拨动开关来设置一个标志位SettingFlag,通过拨动这个开关来设定数字钟的状态:SettingFlag为0时数字钟处于正常状态,所有计数器以上述时间计数器电路所述的运行;SettingFlag为1时处于设置时间状态。此时分计数器、时计数器的ENT、ENP都设置为1,由表-1可得,即此时分计数器、时计数器都为计数状态。然后,我利用一个机械按键KEY_1来选择要设置的位(分个位、分十位、时个位、时十位),然后利用另一个机械按键KEY_2来设置要修改的时间数值,即每按一下KEY_2,就产生一个脉冲信号并送到KEY_1选定的位的计数器的CLK输入端,则该计数器就会在该脉冲信号作用下加1。

顺序脉冲电路可以按以下表3-5进行设计。根据该表,我利用移位寄存器74194以及或非门实现该功能。

序号 0 1 2 3 4 5 K4 0 0 0 0 1 0 K3 0 0 0 1 0 0 K2 0 0 1 0 0 0 K1 0 1 0 0 0 0 状态 正常走时 调节分个位 调节分十位 调节时个位 调节时十位 正常走时 表3-2 顺序脉冲电路功能表

按键设置电路: