电子技术课程设计讲义(5)

数电课设,长江大学工程技术学院

课题二 多功能数字钟设计

一、设计任务与要求

设计一个具有“时”、“分”、“秒”显示的数字钟，具体要求： （1）具有正常走时的基本功能；

（2）具有校时功能（只进行分、时的校时）； （3）具有整点报时功能； （4）具有定时闹钟功能；

（5） 秒信号产生电路采用石英晶体构成的振荡器； （6）写出设计步骤，画出设计的逻辑电路图；

（7）对设计的电路进行仿真、修改，使仿真结果达到设计要求； （8）安装并测试电路的逻辑功能。

二、课题分析及设计思路

数字钟基本功能的原理框图如图1所示。其工作原理是：秒脉冲产生电路作为数字钟的时间基准信号，输出1Hz的标准秒脉冲作为秒计数器的计数脉冲。秒计数器计满60后产生一进位信号作为分计数器的计数脉冲，分计数器计满60后产生一进位信号作为小时计数器的计数脉冲。因此在数字钟电路中，秒计数器和分计数器为60进制加计数器，小时计数器为24进制加计数器。

图1 数字钟原理框图

1. 秒脉冲产生电路的设计

秒脉冲产生电路是数字钟的核心，它的稳定度和精确度决定了数字钟走时的准确度。因此通常选用石英晶体振荡电路。图2是由集成电路CD4060（14位二进制串行计数器）和石英晶体构成的一种典型的脉冲产生电路，图中晶振的谐振频率为32768Hz，经CD4060内部的14级二分频器后，从Q4~ Q10和Q12~ Q14各输出端可分别得到频率为2048 Hz，1024 Hz，