信息硬件综合设计课程设计-数字钟的设计.doc
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1、武汉工程大学 计算机科学与工程学院综合设计报告设计名称: 信息硬件综合设计 设计题目: 数字钟的设计 学生学号: 专业班级: 09信息技术2班 学生姓名: 学生成绩: 指导教师(职称): 课题工作时间: 2011年11月28日至 2011年12月16日说明:1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个学生;四、五两项(中英文摘要)由学生在完成综合设计后填写。2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个设计期间的平时表现、设计完成情况、报告的质量及答辩情况,给出客观、全面的评价。4、所有学生必须参加综合设计的答辩
2、环节,凡不参加答辩者,其成绩一律按不及格处理。答辩小组成员应由2人及以上教师组成。5、报告正文字数一般应不少于5000字,也可由指导教师根据本门综合设计的情况另行规定。6、平时表现成绩低于6分的学生,取消答辩资格,其本项综合设计成绩按不及格处理。7、此表格式为武汉工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式(适用于学院各类综合设计),各教研室可根据本门综合设计的特点及内容做适当的调整,并上报学院批准。成绩评定表学生姓名: 邓曌 学号: 0905060205 班级: 09信息技术2班 类别合计分值各项分值评分标准实际得分合计得分备注平时表现1010按时参加综合设计,无旷课、迟到、早退、违反实验室纪
3、律等情况。由设计负责人给出完成情况3020按设计任务书的要求完成了全部任务,能完整演示其设计内容,符合要求。10能对其设计内容进行详细、完整的介绍,并能就指导教师提出的问题进行正确的回答。报告质量3510报告文字通顺,内容翔实,论述充分、完整,立论正确,结构严谨合理;报告字数符合相关要求,工整规范,整齐划一。5课题背景介绍清楚,综述分析充分。5设计方案合理、可行,论证严谨,逻辑性强,具有说服力。5符号统一;图表完备、符合规范要求。5能对整个设计过程进行全面的总结,得出有价值的结论或结果。5参考文献数量在3篇以上,格式符合要求,在正文中正确引用。答辩情况2510在规定时间内能就所设计的内容进行阐
4、述,言简意明,重点突出,论点正确,条理清晰。15在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。总评成绩: 分 补充说明: 指导教师: 陈艳 (签字)日 期: 2011 年 12 月 23 日答辩记录表学生姓名: 邓曌 学号: 0905060205 班级: 09信息技术 2班 答辩地点: 机电大楼3楼数字逻辑实验室 答辩内容记录:答辩成绩合计分值各项分值评分标准实际得分合计得分备注2510在规定时间内能就所设计的内容进行阐述,言简意明,重点突出,论点正确,条理清晰。15在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。答辩小组成员(签字): 2011 年 12 月 16 日指导教师评
5、语指导教师: 陈艳 (签字)日 期: 年 月 日一、综合设计目的、条件、任务和内容要求:1)设计目的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,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。通过本次设计,要求同学们掌握数字钟的工作原理、设计方法,完成简单数字电路的设计;复习巩固逻辑电路及时序电路相关原理、应用知识;进一步学习、掌握各种常用芯片的逻辑功能及使用方法;学习计数器级联设计、数字系统的设计、测试方法。2)条件本次设计在数字逻辑实验室进行,为每个小组准备独立的试验台、电源、面包板(可以选用数字逻辑课程实验箱)、万用表、镊子、剪
6、刀、拔线铨、导线若干;提供设计需要的芯片,包括:晶体震荡器、分频器、计数器、段码管、段码管驱动译码芯片及各种门电路芯片、声光报警芯片及相应的电阻、电容等。教师提供设计思路概要(见附件9_1 综合设计详细指导说明)3)任务和要求(1)设计指标 以12/24小时计时制显示时、分、秒;为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号;具有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行报时(选做)。(2)设计要求画出电路原理图;元器件及参数选择;系统设计、调试与分析。(3)制作要求 1-4人为一个小组,设计、装配系统,完成设计题目
7、,并能发现问题和解决问题。(4)编写设计报告 依照给定模板完成设计报告,要求体现自己的工作、收获和思考。 指导教师签字: 陈艳 2011 年 12 月 20 日 二、进度安排:14周 自由分组、查阅资料,确定初步设计计划。15周周一周三 学生学习相关知识,确定设计方案,完成秒计时的显示。15周周四周五 完成分、时计时显示。16周周一周二 完成校时、校分电路及闹钟电路的设计16周周三周四 系统总体测试、改进。写报告16周周五 答辩三、应收集资料及主要参考文献:1 蔡希彪,曹洪奎.单片机电子时钟系统的设计与仿真 J;中国科技信息; 2007年04期.2 方怡冰.单片机课程的教学与实验改革J.电气电
8、子教学学报.2006,第3期.3 刘文秀.单片机应用系统仿真的研究J.现代电子技术.2005, 第286 期.4 张友德.单片微型机原理、应用与实验M.上海:复旦大学出版社,2003.225256.5 阎有运电子技术实践教程北京:中国矿大出版社,20076 艾永乐数字电子基础北京:中国电力出版社,20077 谢自美电子线路设计实验测试(第二版)华中科技大学出版社,20038 康华光数字电子技术基础. 北京:高等教育出版社,2000.39 阎石数字电子技术基础(第四版).北京:高等教育出版社,1998.11四、综合设计(课程设计)摘要(中文):数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,
9、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,已得到广泛的使用。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,我们此次设计与制做数字钟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实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.关键字:计数器;译码器;显示器;调时电路;数字电子钟五、综合设计(课程设计)Abstract(英文):The digital clock is one kind r
10、ealizes with the digital circuit technology, divides, the second time installment, compares with the mechanical clock has a higher accuracy and intuitive, and not mechanism, has the longer service life, obtained the widespread use. The digital clock theoretically speaking is one kind of typical digi
11、tal circuit, including the combinatory logic electric circuit and the sequence circuit. Therefore, our design and the make digit clock is to understand the digital clocks principle, thus the academic society manufactures the digital clock. Moreover through digital clocks manufacture further understa
12、nding each kind the small scale integration electric circuits function which and the practice means uses in the manufacture. When and digital clock including combinatory logic electric circuit and narrates the electric circuit. May further study through it with grasps each kind of combinatory logic
13、electric circuit and sequence circuits principle and the application method. Key words: Counter;Decoder;Monitors;Regulation time;circuit;digital clock目 录摘 要IAbstractII第一章 课题概述11.1研究背景11.2研究意义11.3研究目的21.4研究的应用2第二章 设计简介及设计方案论述22.1 分频器的设计32.2 时间计数电路32.3整点报时数电路的设计32.4校时电路的设计52.5时分秒计数器的设计62.6译码显示电路的设计7第三
14、章 系统工作原理93.1数字钟的工作原理93.2使用芯片及功能说明10第四章 系统功能的实现134.1模拟电路134.2调试过程13总 结15致 谢16参考文献17武汉工程大学课程设计(论文)摘 要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,已得到广泛的使用。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,我们此次设计与制做数字钟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实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑
15、电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.数字钟的设计方法有许多种,例如,可用中小规模集成电路组成电子钟;也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟;还可以利用单片机来实现电子钟等等。这些方法都各有其特点。关键字:计数器;译码器;显示器;调时电路;数字电子钟AbstractThe digital clock is one kind realizes with the digital circuit technology, divides, the second time installment, compares with
16、the mechanical clock has a higher accuracy and intuitive, and not mechanism, has the longer service life, obtained the widespread use. The digital clock theoretically speaking is one kind of typical digital circuit, including the combinatory logic electric circuit and the sequence circuit. Therefore
17、, our design and the make digit clock is to understand the digital clocks principle, thus the academic society manufactures the digital clock. Moreover through digital clocks manufacture further understanding each kind the small scale integration electric circuits function which and the practice mea
18、ns uses in the manufacture. When and digital clock including combinatory logic electric circuit and narrates the electric circuit. May further study through it with grasps each kind of combinatory logic electric circuit and sequence circuits principle and the application method. The digital clocks d
19、esign method has many kinds, for example, available small scale integration electric circuit composition electron clock; May also use the special-purpose electron clock chip to match the peripheral circuit composition electron clock which the display circuit and needs; May also using the monolithic
20、integrated circuit realize electron clock and so on. These methods respectively have its characteristic.Key words: Counter;Decoder;Monitors;Regulation time;circuit;digital clock17第一章 课题概述1.1研究背景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
21、和时序电路。目前,数字钟的功能越来越强,并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。从有利于学习的角度考虑,这里主要介绍以中小规模集成电路和器件设计数字钟的方法。随着微电子技术和超大规模集成电路技术的不断发展,家用电子产品不但种类日益丰富,而且变得更加经济实用,单片微型计算机体积小、性价比高、功能强、可靠性高等独有的特点,在各个领域得到了广泛的应用。数字钟是一种应用非常广泛的日常计时工具,数字显示的日历钟已经越来越流行,特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用。LCD数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进行夜视,并且还可以扩展出多种功能。功能也越来越齐全,除了时、分、秒
22、显示及闹铃。但通过我们对各种电子钟表、历的不断观察总结发现目前市场的钟、历都存在一些不足之处,比如:时钟不精确、产品成本太高、无环境温度显示等,这都给人们的使用带来了某些不便。为此设计了一种简易的数字钟。1.2研究意义数字钟是采用数字电路实现对:时,分,秒,数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站,码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定
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