石英数字钟课程设计
数字钟课程设计书
数字钟课程设计书一、教学目标本课程旨在让学生了解数字钟的基本原理和制作方法，掌握基本的电子电路知识和编程技能，培养学生动手实践能力和创新思维。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解数字钟的工作原理；（2）掌握常用的电子元器件及其功能；（3）学习基本的编程语言，能够编写简单的控制程序。
2.技能目标：（1）能够独立完成数字钟的电路设计和搭建；（2）能够编写程序实现数字钟的功能；（3）培养学生的团队协作能力和问题解决能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对科学的热爱和探索精神；（2）培养学生动手实践的兴趣，提高学生的自信心；（3）培养学生团队协作意识，增强学生的社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字钟的工作原理、电子电路设计、编程控制等方面。
具体安排如下：1.数字钟的工作原理：介绍数字钟的基本构成，时钟芯片的使用方法，以及数字显示电路的原理。
2.电子电路设计：学习常用的电子元器件，如电阻、电容、二极管、三极管等，并掌握其功能；学习电路图的绘制方法，能够根据需求设计简单的电子电路。
3.编程控制：学习基本的编程语言，如C语言或Python语言，掌握编程的基本方法；学习如何通过编程控制数字钟的显示和功能。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、实验法等多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：用于讲解数字钟的工作原理、电子电路设计的基本知识、编程控制的方法等；2.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得，提高学生的思考能力和团队协作能力；3.实验法：安排学生进行数字钟的动手制作，培养学生的实践能力和创新能力。
四、教学资源本课程所需教学资源包括教材、实验设备、多媒体资料等。
1.教材：选用正规出版的数字钟制作教材，为学生提供系统的学习资料；2.实验设备：准备数字钟制作所需的电路元器件、编程器、实验板等设备，保证学生能够动手实践；3.多媒体资料：制作课件、视频等资料，为学生提供直观的学习体验。
数字钟课程设计
数字钟课程设计一、引言数字钟是一种用数字形式显示时间的钟表，具有直观、准确和易于阅读的特点。
在现代社会，数字钟已成为人们日常生活中必不可少的工具之一。
为了培养学生的创新思维和实践能力，本课程旨在引导学生设计和制作一个简单的数字钟。
本文档将详细介绍数字钟课程的设计思路、教学目标、教学内容和评估方式。
二、教学目标本课程的教学目标如下：1. 培养学生基本的电子电路设计和焊接技能；2. 培养学生的创新思维和问题解决能力；3. 培养学生的团队协作精神和沟通能力；4. 提高学生对于数码技术的理解和运用能力；5. 培养学生对于时间概念的认识和管理能力。
三、教学内容本课程的教学内容如下：1. 数字钟的原理和构造：介绍数字钟的基本原理和各部分的构造，包括时钟模块、显示模块、控制模块等；2. 电子电路基础知识：讲解电子电路的基本概念和常用元件，如电阻、电容、晶体管等；3. 数字时钟的设计与制作：分为硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计主要包括电路连接与焊接，软件设计主要包括显示模块的驱动和时钟模块的控制；4. 数字时钟的调试与测试：学生需要对自己制作的数字时钟进行调试和测试，确保其正常工作和准确显示时间；5. 数字时钟的应用拓展：鼓励学生在数字时钟的基础上进行创新和拓展，增加其他功能，如闹钟、温湿度显示等。
四、课程安排根据本课程的教学内容，将课程安排如下：1. 第一周：介绍数字钟的原理和构造，讲解电子电路的基础知识；2. 第二周：学生分组进行数字时钟的设计与制作，确定硬件和软件设计方案；3. 第三周：学生进行电路连接与焊接，制作数字时钟的硬件部分；4. 第四周：学生进行软件设计和编程，完成数字时钟的控制和显示功能；5. 第五周：学生进行数字时钟的调试和测试，解决可能出现的问题；6. 第六周：学生进行数字时钟的应用拓展，增加其他功能，并进行展示与分享。
五、评估方式为了评估学生的学习效果和课程的教学质量，本课程采用以下评估方式：1. 课堂参与度：根据学生在课堂上的积极参与和提问情况，进行评估；2. 课程作业：学生需要完成数字时钟的设计与制作任务，并提交相应的作业报告；3. 数字时钟的调试与测试：学生需要进行数字时钟的调试和测试，并进行成果展示；4. 分组评价：学生需要对本组成员的工作情况进行评价，评估团队合作能力。
数字钟课程设计报告
数字钟课程设计报告前言：随着科技的不断进步，数字化已经成为了各个领域的主流趋势。
数字技术也在教育领域得到广泛应用。
数字化教育为学生提供了更好的学习方式和体验，同时也给教育工作者带来了更多的创新空间。
本文将围绕数字化教育，探讨数字钟课程设计报告。
数字钟的设计：数字钟是一个数字化的学习工具，在各学科的教学中都得到了广泛应用。
数字钟的设计可以遵循以下步骤：1.确定教学目标：数字钟的设计必须遵循教学目标，以便为教师和学生提供最佳的学习体验，使教学更加生动有趣。
2.选择数字钟的类型：根据教学目标和特点，可以选择不同类型的数字钟，例如计时器、倒计时器、时间轴等。
3.选择数字钟的功能：数字钟的功能会影响到教学效果，因此需要根据教学目标和教学特性选择数字钟的功能。
4.美化数字钟的界面：美化数字钟的界面能够增加学生的学习兴趣，提高教学效果，从而实现教学目标。
数字钟的应用：数字钟是一种数字化教学工具，可以在各个学科的教学中得到广泛应用。
下面以数学为例，详细说明数字钟在数学教学中的应用。
数字钟可以用于教学观念的讲解。
在数学教学中，学习时间的观念非常重要。
使用数字钟可以帮助学生了解时间的本质，为学生认识到时间的重要性打下基础。
数字钟也可以用于学习数学运算。
例如，教师可以设置数字钟来进行加减乘除的计算，帮助学生提高计算速度和精确度。
数字钟还可以用于检查作业。
教师可以在数字钟上设置一个时间限制，让学生在规定时间内完成作业。
如果学生没有完成作业，数字钟将会提醒他们完成。
数字钟的优势：数字化教育工具的吸引力取决于它们的功能和灵活性。
数字钟虽然看起来简单，但它的实际用途非常重要。
它能够帮助教师更好地了解学生的学习情况，同时也能够更好地帮助学生提升学习效果。
数字钟优势如下：1、灵活性：数字钟可以根据教学需要进行设计和选择，可以在不同的学科中得到广泛应用。
2、互动性：数字钟可以与学生互动式地使用。
通过使用数字钟可以促进学生互动，提高学生的学习效果，帮助学生主动掌握学习内容。
数字钟课程设计报告
数字钟课程设计报告概述本文旨在对数字钟课程设计进行报告，展示课程设计的目标、内容和重要性，并讨论学生在课程中的学习过程和成果。
引言数字钟作为一种常见的电子产品，其设计涉及到硬件、软件和用户体验等多个方面。
本课程旨在培养学生对数字钟设计的理解和实践能力，从而增加他们在电子领域的竞争力。
目标本课程的目标是使学生掌握数字钟的设计原理和方法，并能够独立完成一个数字钟的设计和制作。
通过本课程，学生将了解数字钟所用到的电路原理、程序设计、电子元器件的选择和使用等关键知识，同时也将提升他们的动手实践能力和问题解决能力。
内容数字钟课程主要包含以下几个方面的内容：1. 电路原理的学习：学生将学习数字钟所用到的基础电路原理，包括时钟电路、计数器等。
他们将理解不同电子元器件在电路中的作用和连接方式。
2. 硬件设计与制作：学生将进行数字钟的硬件设计和制作。
他们将选择适当的电子元器件，设计并制作出数字钟所需要的电路板和外壳。
3. 程序设计与编程：学生将学习使用特定的编程语言，如C语言或者Arduino语言，来编写数字钟的程序。
他们将学习如何通过编程控制数字钟的功能和显示。
4. 用户体验与界面设计：学生将学习如何设计数字钟的用户界面，包括显示方式、设置功能、报时功能等。
他们将根据用户需求和习惯设计出用户友好的数字钟。
学生学习过程数字钟课程采用理论课程与实践课程相结合的方式进行教学，以提高学生的学习效果和动手能力。
在理论课程中，学生将参加授课、研讨和小组讨论等教学活动。
通过理论课程的学习，学生将对数字钟的原理和设计方法有一个全面的理解。
在实践课程中，学生将进行数字钟的设计和制作。
教师将给予学生必要的指导和建议，鼓励他们提出自己的创新思路，并尝试解决实际问题。
通过实践过程，学生将巩固所学的理论知识，并了解电子产品设计的实际操作流程。
课程成果通过数字钟课程的学习，学生将获得以下几个方面的成果：1. 理论知识的巩固：学生将对数字钟的原理和设计方法有一个深入的理解，并能够运用所学知识解决实际问题。
数字钟的课程设计
数字钟的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数字钟的组成结构，掌握数字时钟的显示原理；2. 学生能够运用所学知识，分析并描述数字钟的时间计算方法；3. 学生能够掌握数字钟编程的基本技巧，编写简单的数字钟程序。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并制作一个具有基本功能的数字钟；2. 学生能够通过小组合作，解决数字钟制作过程中遇到的问题；3. 学生能够运用信息技术手段，对数字钟程序进行调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子制作的兴趣和热情，激发学生的创新精神；2. 培养学生团队协作能力，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的自信心和成就感，培养克服困难的意志品质；4. 培养学生关注科技发展，认识到科技对生活的影响。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为信息技术课程，结合学生所在年级的特点，以实践操作为主，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生在本课程中需掌握一定的电子知识和编程技能，具备一定的逻辑思维能力。
教学要求注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养学生的团队合作精神。
课程目标分解：1. 知识目标：通过讲解、演示和实际操作，使学生掌握数字钟的组成结构、显示原理和时间计算方法；2. 技能目标：通过分组实践，让学生学会设计、制作和调试数字钟，提高学生的动手实践能力；3. 情感态度价值观目标：通过课程学习，激发学生的兴趣，培养学生积极向上的情感态度，促进学生全面发展。
二、教学内容1. 数字钟的组成结构：讲解数字钟的各个部分，包括时钟芯片、显示屏、电源模块等，使学生了解数字钟的工作原理。
2. 数字时钟显示原理：介绍数字时钟的显示技术，如LED、LCD等，分析其显示原理及优缺点。
3. 时间计算方法：讲解数字钟中时间的计算方法，包括时、分、秒的计算及日期、星期的显示。
4. 数字钟编程：以教材为基础，教授学生使用编程语言（如C语言、Arduino 等）编写数字钟程序。
数字钟的课程设计
数字钟的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字钟的基本原理和组成部分，掌握数字钟的计时方法。
2. 学生能运用所学知识，分析并设计简单的数字钟电路。
3. 学生了解数字钟在生活中的应用，认识到科技与日常生活的紧密联系。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成数字钟电路的搭建和调试。
2. 学生通过实践操作，培养动手能力、观察问题和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对数字钟产生兴趣，激发学习自然科学知识的热情。
2. 学生在小组合作中，培养团队协作精神，增强沟通与交流能力。
3. 学生认识到科技发展对生活的影响，培养创新意识和实践能力。
课程性质：本课程为电子技术入门课程，以实践操作为主，理论讲解为辅，旨在培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：五年级学生具有一定的逻辑思维能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇心，但注意力容易分散。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以学生为主体，充分调动学生的积极性，引导他们主动探究、合作学习，实现课程目标。
在教学过程中，关注学生个体差异，确保每个学生都能在原有基础上得到提高。
通过课程学习，使学生将所学知识应用于实际生活，达到学以致用的目的。
二、教学内容1. 数字钟的原理及组成部分：讲解数字钟的基本工作原理，包括时钟振荡器、分频器、计数器、显示器等组成部分的功能和作用。
- 教材章节：第三章第三节《数字时钟的组成与原理》2. 数字钟电路设计：学习数字钟电路的搭建方法，分析典型数字钟电路图，引导学生设计简单的数字钟电路。
- 教材章节：第四章第一节《数字时钟电路的设计与搭建》3. 数字钟制作与调试：指导学生动手制作数字钟，学会使用电子元器件，进行电路搭建、调试和故障排查。
- 教材章节：第四章第二节《数字时钟的制作与调试》4. 数字钟的应用：介绍数字钟在生活中的应用实例，让学生了解数字钟的实用价值。
- 教材章节：第四章第四节《数字时钟的应用举例》教学进度安排：第一课时：数字钟的原理及组成部分第二课时：数字钟电路设计第三课时：数字钟制作与调试第四课时：数字钟的应用及拓展教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，以实践操作为主线，引导学生掌握数字钟相关知识，培养实际应用能力。
课程设计数字时钟设计方案
课程设计数字时钟设计方案一、课程目标知识目标：1. 学生理解数字时钟的构成和工作原理，掌握时、分、秒的概念及其相互关系。
2. 学生学会运用所学数学知识，设计并计算出任意给定时间点的数字时钟显示。
3. 学生掌握24小时计时法，并能将其应用于数字时钟的设计。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立设计一个简单的数字时钟电路，并正确显示时间。
2. 学生通过实际操作，培养动手能力、问题解决能力和团队协作能力。
3. 学生能够运用数学知识进行时间计算，提高逻辑思维能力和数学应用能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对数字电路和数学的兴趣，激发学习热情，形成积极的学习态度。
2. 学生在团队协作中，学会尊重他人，培养合作精神和沟通能力。
3. 学生通过数字时钟设计，认识到数学知识在实际生活中的应用价值，增强实践意识。
课程性质：本课程为信息技术与数学跨学科综合实践活动，旨在让学生将所学数学知识应用于实际生活，提高学生的创新意识和动手能力。
学生特点：六年级学生具备一定的数学基础和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，但可能缺乏实际操作经验。
教学要求：教师应注重引导学生运用所学知识解决实际问题，鼓励学生进行团队合作，培养学生的创新精神和实践能力。
教学过程中，关注学生的个体差异，给予不同学生个性化的指导。
通过课程学习，使学生达到上述具体的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标，结合课本知识，制定以下详细教学大纲：1. 数字时钟基础知识：- 时、分、秒的概念及相互关系- 24小时计时法及应用2. 数字时钟电路设计：- 数字时钟的构成及工作原理- 常用电子元件的认识与使用（如LED灯、按钮、电阻等）- 简单数字时钟电路图的绘制3. 数字时钟程序设计：- 编程软件的认识与使用- 基本程序结构（循环、条件语句等）- 数字时钟程序编写与调试4. 实践操作与展示：- 分组进行数字时钟电路搭建与程序编写- 各小组展示作品，分享设计过程和经验- 评价与反馈，总结经验教训教学内容安排与进度：1. 第一周：数字时钟基础知识学习，了解时、分、秒的关系，掌握24小时计时法。
数字钟多功能课程设计
数字钟多功能课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字钟的基本原理和组成，掌握电子元器件的功能和连接方式。
2. 学生能够运用所学知识设计具有多种功能的数字钟，如闹钟、计时器等。
3. 学生了解数字钟在日常生活和科技领域的应用，拓展知识视野。
技能目标：1. 学生能够运用编程软件进行数字钟程序的编写和调试，提高编程能力。
2. 学生通过动手实践，培养电路搭建和排错能力，提高实践操作技能。
3. 学生能够运用团队协作和沟通技巧，共同完成数字钟的设计和制作。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术和编程产生兴趣，激发探索精神和创新意识。
2. 学生在课程学习中，培养耐心、细心和责任心，养成良好的学习习惯。
3. 学生通过团队协作，学会分享和互助，培养合作精神和集体荣誉感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与动手操作，注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
学生特点：六年级学生具备一定的电子知识和编程基础，好奇心强，喜欢动手实践，但注意力集中时间较短，需要激发兴趣和引导。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，以学生为主体，引导他们自主探究和解决问题。
同时，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保课程目标的达成。
通过课程学习，使学生将所学知识内化为具体的学习成果，提高综合素质。
二、教学内容1. 数字钟原理：介绍数字钟的基本工作原理，包括晶振、计数器、显示器件等组成部分。
- 教材章节：第二章《数字电路基础》- 内容列举：晶振振荡原理、计数器工作原理、显示器件原理。
2. 电子元器件：讲解常用电子元器件的类型、功能及使用方法。
- 教材章节：第三章《常用电子元器件》- 内容列举：电阻、电容、二极管、三极管、集成电路等。
3. 程序设计：学习数字钟程序设计方法，包括编程语言、编程软件的使用。
- 教材章节：第五章《编程语言与程序设计》- 内容列举：C语言基础、编程软件操作、程序调试方法。
4. 电路搭建与排错：实践数字钟电路的搭建和调试，培养动手能力。
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三、整机组成方框图
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1.系统工作原理
振荡器产生稳定的高频脉冲信号作为数字钟的时间基准 (60s) ，再经分频器输出标准秒脉冲。秒计数器计满60秒后 向分计数器进位，分计数器计满60分后向小时计数器进位， 用计数器按照“12翻1”的规律计数。计数器的输出经译码 器送至显示器。若计时出现误差时，则可以用校时电路进行 校时、校分、校秒。
课程设计目的
（1）了解并熟悉《数字电子电路》的一般设计 方法；
（2）掌握电子电路的焊接、装配工艺及调试方 法。
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一、课题名称
《石英数字钟》
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二、主要技术指标
⑴ 要求显示： 时、分、秒（上午、下午） 小时用“12翻1”，分钟按“60进位”。
⑵ 响闹要求：定时响闹 ⑶ 电源要求：交、直流供电（数据保持），低功耗 ⑷ 误差要求：每天小于5秒 (5) 校正要求：手动
本实习直接运用集成电路MM5459内部计数电路。由分 频器输出的60HZ时基信号送入MM5459内部计数电路。
当“小时”数的十位为2，个位为3时，只要“分”数位 进位时，就应使“小时”数位归零，因此二十四进制计数 器采用有条件反馈来设计（十二进制计数器也同理，但应 在回零时，发出驱动AM，PM标志的信号。 ）
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时
译码 显示
译码 显示
分
译码 显示
译码 显示
秒
译码 显示
译码 显示
BCD模二 计数器
BCD模十 计数器
BCD模六 计数器
BCD模十 计数器
BCD模六 计数器
BCD模十 计数器
脉冲源
整形
分频器
秒脉冲
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2.电路原理：见原理方框图（1）
变压器将交流220V电压，变为双7.5V交流低电压，经全波整流后路 经D4供显示屏驱动电路，而另一路经滤波后供主电路。由于时钟需要脉 冲源，我们选用了JT，R1，C3和CD4060内部的两个反相器组成的晶体 振荡器，目的是为了提脉冲源的稳定度，而脉冲源产生的波形不是规则 的矩形波，因此，需经整形器整形后，送到下一级，由于脉冲信号源的 频率较高，经CD4060九级分频及计数后变换低频脉冲信号。由13脚得 到60HZ的脉冲信号一路送入MM5459的19脚， 另一路去控制由F4，Q2， Q3组成的显示屏驱动电路。由于F4的反相作用，使Q2，Q3和时基信号 交替导通，形成间歇点亮显示屏，使它工作在正常状态。
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2. 分频器设计
CD4060为十四 级二分频电路
本方案将晶振 产生的30720HZ 的信号经九级二 分频后，得到 60HZ的信号作为 脉冲源 (时基)信 号。
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3. 计数器设计
计数器是对时钟脉冲进行计时。以触发器为单元电路，根据 进制按有权码或无权码来编码，采用有条件反馈原理来构成。
计数器设计步骤：（用触发器） 1、根据设计要求建立原始状态图 2、确定触发器的类型和数目，进行状态编码和分配，画出编码后的状态图 3、求状态方程和输出方程，并检查自启动 4、求驱动方程 5、画逻辑图
R7，Q1，FMQ组成闹输出放大电路，控制信号由MM5459的13脚 输出。当响闹时，按下K5可使闹暂停并延时九分钟再闹，还可多次使用 报时延时，响闹总时长59分钟。
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四、单元电路设计
设计按以下次序进行
即：脉冲源、整形电路、分频器、计数器、译 码、显示器、电源、辅助功能等环节。
由于集成电路的广泛应用，设计计算大大简化， 重点是选择成熟的单元电路
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4. 集成译码器/驱动器
本实习使用集成译 码/驱动电路MM5459: 它是集译码、驱动电 路为一体，60HZ时基 信号12或24小时专用 集成电路。各管脚功 能见图所示。
译码器输出的
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1. 脉冲源设计
❖ 脉冲源是数字计时器的心脏，它 能自动不停地产生脉冲信号，以 供计时之用，其稳定性和准确性 对计时器起着至关重要的作用。
❖ 为了脉冲源的稳定性和准确性， 常用石英晶体振荡器作脉冲源。 一般情况下，晶振频率愈高，准 确度愈高，但所用分频器分频级 数愈多，电路愈复杂，耗电量愈 大。
❖ 本次实习脉冲源电路由集成电路 CD4060内的二个反向器构成。
R.C为时间元件,改变C值可 调整晶振器振荡频率,本电 路振荡频率为30720HZ。
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1. 脉冲源设计
整形电路设计： 由于晶振器输出的
脉冲波形是不太规则的 矩形波，要得到有规则 的矩形波，须经整形电 路整形。脉冲整形电路 有：削波器、门电路、 双稳态电路、施密特触 发器等。图（3）为施密 特触发器。
当60HZ的信号从MM5459的19脚进入后，由控制电路各部分电路 的正常工作经译码与驱动电路去控制显示屏各个应亮的端。
F1，F2，F3，R2，R8，C5，K1组成了一个“电子自锁式开关”， 每控一次K1，F2的输出状态会改变，一路去控制MM5459的18脚，另一 路去驱动显示屏右下点的发光二极管以指示该功能的工作状态。“亮” 表示“闹钟时间已设置”，“灭”表示“闹设置取消”。
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4. 译码器/驱动器
译码器是将编码器输出的每组二进制代 码所代表的特定含义翻译出来，给出相应的 输出信号（显示信息）。
用单元电路设计译码器一般过程： 1、设输入、输出代码，并设输出有效电平（高、低） 2、根据逻辑要求及附加条件列真值表 3、化简真值表，得出简化输出逻辑式 4、根据输出逻辑式画出用单元电路组成的译码器
门G1，G2构成基本RS触发器， G3为非门。二极管起电平转移作用， 用来产生回差。
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2. 分频器设计
分频器可由触发器或计数器承担。一个触发器就是一 个二分频器，N个触发器就是2×2×2……分频器；而用计 数器分频，则按计数进制进行分频，如十进制计数器就是十 分频器，M进制计数器为M分频器。
若晶振频率为32768HZ，要产生1HZ的秒脉冲，需要JK 触发器（或计数触发器）的个数为2n=32768HZ，n=15。若 用不同进制的计数器串接组成分频器，各计数器的进制等于 晶振频率：即M1×M2…M=32768。因此分频器的设计，既 可选用单个触发器串接组成，见图（4）；又可设计由不同 进制计数器串接组成，见图（5）。本次实习分频器由集成 电路CD4060来实现。 见图（6）。