中国科学技术大学：《数字逻辑电路》课程教学资源（实验课件）数字钟

数字钟 数字钟由振荡器、分频器、计数器、译码器和显示电路组 成。 个位 十位 个位 十位 个位 十位 显示 显示 显示 显示 显示 显示 译码器 译码器 译码器 译码器 译码器 译码器 计数器 计数器 计数器 计数器 计数器 计数器 分频与整形电路 脉冲振荡器 数字钟逻辑框图

数字钟 数字钟由振荡器、分频器、计数器、译码器和显示电路组 成。 数字钟逻辑框图

振荡器电路 振荡器是整个数字钟的核心，它的稳定度和频率的精 确度决定了数字钟计时的准确程度。 分频器 振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒信号，输入到 计数器进行计数。 计数器 数字钟的计数电路用两个60进制和一个24进制（或12 进制)实现的。 60进制计数器由一个10进制计数器与一个6进制计数 器组成，分别对应“秒”（或“分”)的个位和十位进行计 数。 24进制计数器由一个4进制计数器与一个2进制计数器 组成，作为“时”的个位和十位进行计数

振荡器电路 振荡器是整个数字钟的核心，它的稳定度和频率的精 确度决定了数字钟计时的准确程度。 分频器 振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒信号，输入到 计数器进行计数。 计数器 数字钟的计数电路用两个60进制和一个24进制（或12 进制）实现的。 60进制计数器由一个10进制计数器与一个6进制计数 器组成，分别对应“秒”（或“分”）的个位和十位进行计 数。 24进制计数器由一个4进制计数器与一个2进制计数器 组成，作为“时”的个位和十位进行计数

计数电路由六片74LS90构成，可用 反馈归零法设计。 二进制 CPA 几 74LS90功能表 五进制 输 输出 清0 置g 时钟 QD Qc QB QA 功 能 R1 R2 S1 S2 CPA CPB 0 CPR 1 1 0 0000 清0 十进制CPa 0 1 1 1001 置9 0 ↓ Q:输出 二进制计数 1↓ QnQcQn输出 五进制计数 QDOCOBQ:输出 141312L1110L9L8L 十进制计数 8421BCD码 CPA NC QA QD GND QεQc QAQDQCQB输出 十进制计数 5421BCD码 74LS90 1 不变 保持 CPB R1 R2 NC Vec S1 S2 1234367 译码器和显示电路 在数字钟电路中，译码器的输入信号就是计数器的输出 信号，译码器的输出端接至数码管。 实验中采用BCD码一七段码译码器CD4511和共阴极 数码管

74LS90功能表 计数电路由六片74LS90构成，可用 反馈归零法设计。 译码器和显示电路 在数字钟电路中，译码器的输入信号就是计数器的输出 信号，译码器的输出端接至数码管。 实验中采用BCD 码—七段码译码器 CD4511和共阴极 数码管

4511真值表 输 入 出 1615141312L110L9L LEīT D C B A b g 显示字形 Vcc f g a b c d e ××0×××× 8 4511 0 1 0 0 0 0 0 0 消隐 1 00 0 1 0 B C LT BI LE D A GND 12343678 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 3 0 1 0 1 0 1 4 g f omm a b 0 0 109876 0 b a 0 g 6 0 0 0 8 0 0 0 9 1 消隐 0 0 消隐 d 0 0 消隐 12345 e doDc h 0 0 0 0 0 0 0 消隐 0 0 0 0 0 0 0 0 消隐 共阴极LED数码管 1 1 1 1 1 0 00 00 0 0 消隐 1 1 锁存 锁存 60进制 十位 个位 8 8 ed c b ag f 109 2 109 +5V +5V 9h0h1121345 9 101112131415 LT e d c b a g f LT e d c b a gf BI BI Vcc 4511 c 4511 L GND ND D C B +5V +5V 118 o 12 18 2 Vcc Qp Qc QB QA Vcc QD Qc QB QA CPB 74LS90 CPA CPB QA 74LS90 输入1Hz的 TTL信号 GND D R1 R2 S1 R 62 六进制 十进制

共阴极LED数码管 4511真值表

24进制 十位 个位 ed c b ag f e d c b ag f 10 109 +5V +5V 0 0h1121314九5 91011121314h5 e d c b a g f 4 3LT e d c b a g f BI 4 BI Vcc 4511 Vcc 4511 LE GND D C B 8 GND D C B +5V +5V 1 cc Qp Qc QεQa QD Qc QB QA 74LS90 CPB 74LS90 输入1Hz的 TTL信号 GND R1 R2 S1 R1 R2 二进制 四进制 实验设备和器件 信号发生器 十进制异步计数器74LS90 七段译码器CD4511 共阴极数码管 思考题： 1.画出完整的数字钟逻辑电路图，并详细说明各部分的原理与功能。 2.总结调试中遇到的问题及其解决办法，总结实验的收获和体会。 3试设计一个具有整点报时功能的电路。 4.设计一个手动校时校分电路

实验设备和器件 信号发生器 十进制异步计数器74LS90 七段译码器CD4511 共阴极数码管 思考题： 1.画出完整的数字钟逻辑电路图，并详细说明各部分的原理与功能。 2.总结调试中遇到的问题及其解决办法，总结实验的收获和体会。 3.试设计一个具有整点报时功能的电路。 4.设计一个手动校时校分电路