1、24小时计数器与时钟24小时计数器与时钟数字与逻辑电路基础课程设计多功能时钟的设计姓 名:学 号:学 院:任课教师：目录 错误!未定义书签、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 5.五、 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 10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
2、时器将采用 6个74LS160芯片，时分秒分别采用芯片。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。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。】设计思路1.首先分析74LS160芯片工作原理及各
3、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3.位的计数器。再运用同步置数，异步清零的方法将时分秒进行进位处理。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CO Q3nQon。D。、Di、D2、D3为置数输入端；Q。、Qi、Q2、Q3为输出端；CR为异步清零端，低电平有效；LD为同步置数控制端，低电平有效；CO为进位输入端；CTt、CTp为计数控制端；CP为
4、信号4 M 2 6EP COd L计数输入ET 741601CP 兄一Qo Qi Q22015212527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。四设计框图图i-i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 CR2 1Qi 1Q2 。表1-1两片74LS160接秒针六十进制计时器状态转移表CP脉冲顺序高位片低位片低位片进位1Q31Q21Q11Q01Q31Q2
5、1Q11Q0CO100000000001000:0r 0001 :0200000010030000001109000010011100001000005901011001160(暂态)011000000(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 CR4 2Qi2Q2 。表1-2两片74LS160接分针六十进制计时器状态转移表CP脉冲顺序高位片低位片低位片进位2Q32Q22Q12Q02Q32Q22Q12Q0CO300000000001000000010200000010030000001109000010011100
6、001000005901011001160(暂态)011000000(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 CR5 CR6 3Qi 3Q2。表1-3两片74LS160接时针二十四进制计时器状态转移表CP脉冲顺序高位片低位片低位片进位3Q33Q23Q13Q03Q33Q23Q13Q0CO500000000001000000010200000010030000001109000010011100001000002300100011124(暂态)0010010002.时分秒反馈进位及电路连接(1)秒针的60进制(01
7、10 0000)，因为异步清零，74LS160为模十的，所以CTT1、CTP1(元器件上的ENT1、ENP1)计数在初始，接高电平。所以秒针低位ENT1 ENP1 1，CR1 1，秒针高位接低位进位ENT2 ENP2 CO1，CR2 1Q1 1Q2 因为当秒针数值达到59时，分针进一位，所以分针低位 CTt3、CTp3(元器 件上的ENT3、ENP3)计数控制端接秒针的59(0101 1001)输出，所以分针ENT3 ENP3 1Q31Qo1Q2 1Qo CR 1。分针高位 ENT4 ENP4 CO3,CR4 2Q1 2Q2。 因为当分针数值达到59时，时针进一位，所以时针低位 CTT5、CT
8、p5(元器 件上的ENT5、ENP5)计数控制端接分针的59(0101 1001)和秒针的59输出，所以时针低位 ENT5 ENP5 1Q31Qo1Q2 1Qo 2Q32Qo2Q2 2Qo 分针高位ENT6 ENP6 CO5，异步清零端二十四进制，多一位 24(00100100), CR5 CR 3Q23Q1(4)因为选用异步清零、同步置数法。所以所有的 L牛连接一起，接在开关上， 开接Vcc，闭合接地。因为LD低电平有效，所以当ld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仿真并进行截图当按下开关键，此时LD为低，进行置数，再按开关LD便为高电平，此时时钟进行正常运行。当仿真开始是，未按下开关，实现的是计数功能。仿真结果如下：-447七元器件明细表丿予列编号名称型号数量L1Ul-U6加法计数器74LS16062Di D3与非门74LS01D33Ci C4与门74LS21D44Hi H 6数码显示管DCD-HEX65XFG函数发生器方波、5V、1HZ16Vcc电源5V1表1-4元器件明细表
