武汉纺织大学。
课程设计报告。
题目： 数字电子时钟。
学院： 电子与电气工程学院。
班级： 电气091班。
学生（学号）: 叶阳菁（0903731024
学生（学号）: 田志峰（0903731025
日期： 2011 年 7月
目录。一、 课题名称。
二、 设计任务···
三、 设计框图···
四、 参数计算与分析···
五、 思考题。
六、 元器件清单···
七、 电路原理图···
八、 设计总结。
九、 参考文献。
1、 课题名称：数字电子时钟设计。
2、 设计任务及意义：数字钟实际上是一个对标准频率（1hz）进行计数的计数电路。同时标准的1hz时间信号必须做到准确稳定。
通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。考虑到节约成本，设计一个60进制的计数器以实现时钟的自动计数与清零。
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
因此，我们此次设计60进制计数器就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟。而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及使用方法。且由于数字钟包括组合逻辑电路和时序电路。
通过它可以进一步学习和掌握各种组合逻辑电路和时序电路的原理。
3、 设计框图：
4．参数计算与分析。
1.晶体振荡器电路：给数字钟提供一个频率稳定准确的32768ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。
2. 分频器电路：通过cd4060内部振荡电路外加电阻、电容、石英晶体及内部14级串行计数器分频后得f=2hz再由74ls74二分频得到1hz信号。具体电路图如所示：
3. 60进制计数器：电路如图所示。
4518的第一组4位二进制构成10进制， 第二组4位二进制构成6进制， 因为二组都为16进制，在第一组的4位二进制加法计数器中， 当第九个脉冲来到时， 此时它的四级触发器状态“1000”。第一组为上升沿触发，第二组为下降沿触发弥补了下降时的九进一，使第一组为10进制， 第二组为6进制， 当第一组清零的同时给第二组的加法计数器的cp 端进行计数， 而第一组的第6 个脉冲进位到来时， 此时第二组的触发器状态为“0110”, 从而接成了60 进制计数器。 将它们经过三组与非门后， 送到计数器的清零端， 使其清零。
清零电路：当开关打到高电平时秒显示为零。此部分由开关直接控制。
4.译码与显示电路。
译码是把给定的**进行翻译， 将计数器输出的四位二进制**翻译为相应的十进制数， 并通过led 显示器显示， 通过led 显示器与译码器是配套使用的。我们选用的是cd4511译码器和共阴级数码管。使用时a 、b、c 、d、e 、f 、g 各段都应该接一个限流电阻。
如图所示：
5．思考题。
1. 本电路中60进制计数器是如何实现的？
答：是由两片cd4518计数器组成的计数电路，60进制计数器是保持十位计数器的cp输入端为低电平，将个位的q3作为进位信号直接送至十位计数器的en输入端，。十位计数单元为6进制，当q3q2q1q0变成0110时，通过与非门把它的清零端变成0，计数器的输出被置零，跳过0111到1111的状态，又从0000开始，从而就形成了60进制。
2. 如果用74ls161组成计数器，则个位到十位的进位怎样实现？
答：在1hz的cp时钟信号下，74ls161(1)的pe
te、ld、cr都接高电平，74ls161(1)正常工作，进行记数，当计数到1010时，通过与非门将q3q1与非后接到清零端cr，即在此时将第一个74ls161（1）清零。同时接到74ls161(2)的脉冲端cp(因为当cr等于0时，等于1所以时钟脉冲cp有效),于是它显示的是（0-9）。因为时钟脉冲是74ls161(1)给出，将74ls161(2)的pe、te、ld、cr都接高电平，74ls161(2)正常工作，进行计数，当计数到0110时，通过与非门将q2q1与非后接到清零端-cr，将74ls161（2）清零，于是实现了显示（0-5）的进制，同时接到下一个74ls161的时钟脉冲端cp。
六 、元器件清单。
七、电路原理图。
8、设计总结。
调试过程中第一次接通时，数码管完全没有显示。
数字，检查后发现是数码管未接地而造成的，接地后发现还是无法正确显示数字，用万用表检测后，发现是因芯片引脚有些接触不良而造成的，所以确认芯片是否接触良好是很有必要的。另外在焊接时容易产生虚焊，导致接触不良，影响调试结果，在整个设计的过程中，虽然遇到了一些问题，可是经过我们的努力都一一解决了，总的来说，整个设计还是比较成功的。
通过这次数字钟的课程设计与制作，让我知道设计电路的一些程序，也让我初步了解了关于数字钟的一般原理与设计理念，加深了对各种芯片逻辑功能的了解，更重要的是掌握了许多实际操作技能。由于数字钟包括组合逻辑电路和时序电路，通过它也让我进一步学习与掌握了各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。在设计过程中不断的查找和调试，让我学回了许多电路的测试和故障排除的技能。
在这个过程中学会了很多知识，锻炼了自己的动手思考能力。
九、参考文献。
1 】 阎石。 数字电子技术基础第五版[m] .
北京： 高等教育出版社， 2006.5.
2 】 集成电路手册分编委会编。 中外集成电路简明速查。
手册， ttl、cmos 电路[m] .北京： 电子工业出版。
社， 1997.
3 】 数字电路课程设计。刘洪讲主编广东：电子信息工程系。
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