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1、 引言3
2、 實驗設計內容及要求3
3、 設計電路的用途及原理簡介4
4、 單元電路設計原理5
5、 **全圖9
6、 電路的除錯說明10
7、 所遇到的問題及解決10
8、 實驗總結和體會10
9、 附錄（整合晶元引腳圖和功能表11
一、引言
（一）摘要：隨著人類科技文明的發展，人們對於時鐘的要求在不斷地提高。時鐘已不僅僅被看成一種用來顯示時間的工具，在很多實際應用中它還需要能夠實現更多其它的功能。
高精度、多功能、小體積、低功耗，是現代時鐘發展的趨勢。在這種趨勢下，時鐘的數位化、多功能化已經成為現代時鐘生產研究的主導設計方向。
本實驗要求設計乙個數字計時器，可以完成0分00秒~11小時59分59秒的計時功能，並在控制電路的作用下有開機清零、快速校分。
二、實驗設計內容及要求
1、功能要求：
① 基本功能：以數字形式顯示時、分、秒的時間，小時計數器的計時要求為「12翻1」，並要求能手動快校時、快校分或慢校時、慢校分。
②擴充套件功能：定時控制，其時間自定；仿廣播電台正點報時—自動報正點時數。
2、設計步驟與要求：
①擬定數字鐘電路的組成框圖，要求先實現電路的基本功能，後擴充套件功能，使用的器件少，成本低；
設計各單元電路，並用multisim軟體**；
在通用電路板上安裝電路，只要求顯示時分；
④測試數字鐘系統的邏輯功能；
⑤寫出設計報告。設計報告要求：寫出詳細地設計過程（含數字鐘系統的整機邏輯電路圖）、除錯步驟、測試結果及心得體會。
3、給定的主要器件：
74ls00（4片），74ls160（4片）或74ls161（4片），74ls03（oc，1片），74ls04（2片），74ls20（2片），74ls48（4片），數碼管bs202（4只），發光二極體（2只），555（2片）。
4、儀器和裝置:
穩壓電源（或數字邏輯學習機），雙蹤示波器，數字萬用表、數字通用板、撥線鉗和電烙鐵等。
5、參考文獻:
[1]《電子技術基礎課程設計指南》清華大學出版社，焦寶文主編；
[2]《電子線路設計大全》華中科技大學出版社，陳碗兒主編
[3]《數字電子技術基礎》清華大學出版社，閻石主編
[4]《ttl積體電路大全》，電子工業出版社
三、設計電路原理簡介：
1、設計原理：
電路由振盪器、分頻器、計數器、解碼器、顯示器、校時電路、
和報時電路組成。振盪器產生的脈衝訊號經過分頻器作為秒脈衝，秒脈衝送入計數器，計數器通過「時」、「分」、「秒」解碼器
顯示時間。校分電路實現對「分」上數值的控制，而不受秒十位是否進製的影響，整體電路設計方框圖
：四、單元電路設計原理
1、秒脈衝發生器
2．校時電路
當剛接通電源或時鐘走時出現誤差時，都需要進行時間的校準。校時是數字鐘應具有的基本功能，一般電子鐘都有時、分、秒校時功能。為使電路簡單，這裡只進行分和小時的校準。
校時可採用快校時和慢校時兩種方式。校時脈衝採用秒脈衝，則為快校時；如果校時脈衝由單次脈衝產生器提供則為慢校時。圖3中c1、 c2用於消除抖動。
圖3 校時電路
3.用74160實現12進製計數器
5、定時控制電路
數字鐘在指定的時刻發出訊號，或驅動音響電路「鬧時」，或對某裝置進行控制，都要求時間準確，即訊號的開始時刻與持續時間必須滿足規定的要求。
例如，要求上午7點59分發出鬧時訊號，持續時間為1分鐘。
7時59分對應數字鐘的時計數器的狀態為（q3q2q1q0）h1=0111，分十位計數器的狀態為（q3q2q1q0）m2=0101，分個位計數器的狀態為（q3q2q1q0）m1=1001。若將上述計數器輸出為「1」的所有輸出端經過與閘電路去控制音響電路『可以使音響電路正好在7點59分響，且持續時間1分鐘停響。所以鬧時控制訊號y的表示式為：
y=（q2q1q0）h1（q2q0）m2（q3q0）m1
如果用與非門和集電極開路閘電路實現，上式可改寫為：
6、仿電台正點報時電路
仿電台正點報時電路的功能要求是：每當數字鐘計時快要到正點時發出聲響，通常按照4低音1高音的順序發出聲響，以最後一聲高音結束的時刻為正點時刻。
設4聲低音（約500hz）分別發生在59分51秒、53秒、55秒及57秒，最後一聲高音（約1khz）發生在59分59秒，它們的持續時間為1秒。
根據以上設定可得到電台正點報時時的分十位狀態q2m2q0m2=11（0101），分個位的狀態為q3m1q0m1=11（1001），秒十位狀態為q2s2q0s2=11（0101），秒個位的狀態為q0s1=1（1、3、5、7、9）。而發低音還是高音只與秒個位有關，根據設定可列表如表1所示：
由表中的狀態可總結出如下結論：秒個位的第三位q3s1可用來作為鳴低音或高音的控制訊號，即
q3s1=0時，輸入500hz的低頻訊號至音響電路
q3s1=1時，輸入1khz的高頻訊號至音響電路。
表1 正點報時狀態功能表
7.顯示電路
**全圖
六、電路的除錯說明
1、檢查電路
對照電路圖檢查電路器件是否連線正確，器件引腳、電容極性、電源線、地線是否對接，連線是否牢靠，電源的數值與方向是否符合設計要求。
2、按功能模組分別除錯
按單元電路，把每一部分單元電路除錯得正常工作，才把它們連線成整機，然後在進行整體除錯。
七、所遇到的問題及解決
1、 由於先前已經計算好了脈衝，所以脈衝輸出沒有一點問題，但是通電後發現時分針是58就進製了，才發現都是接的同步清零的，而用的160是十進位制的，因此不得不把分計數改成整體置數的，因為思路比較清晰，要改的地方也比較簡單，所以一下子就改好了。
2、 但是通電後發現問題又接著來了，58的時候就進製了，經同學一提，才恍然大悟，原來160是下降沿觸發，現在小時用的是清零，分鐘是用的置數，還沒等到下乙個脈衝就已經進製了，於是在分向時的進製訊號上再加了乙個反相器，測試後發現問題解決了。
八、實驗總結和體會
1、 本次實驗其實電路不是很難，原理很清楚，但是遇到問題卻比想象中多，任何一點小錯誤都會讓努力白費，所以細心，耐心是一定要的。
2、 數位電路複雜,因此需要我們連線時要有好的布局和合理的佈線規則,如將電源線,地線,傳輸線,暫時產生的線分別開來，用不同的顏色,或者以單元電路的形式分開,為以後查錯或改進帶來極大的方便.
3、 在連線每一根線時，既要注意剝線的長短要適中，走線時要成直線直角，使電路板連線清晰美觀，最重要的是檢查時特別方便。
4.八、附錄（整合晶元引腳圖和功能表）
1．解碼器（74ls48）
2．計數器（74ls160）
(74ls160的外部引腳與74ls161相同，這裡以161的外部圖表示160.)
3．二入與非門。反向器（74ls00，74ls04）
4、七段數碼管
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