数字钟实验报告
数字钟实验报告_4
华中科技大学《电子线路设计、测试与实验》实验报告实验名称: 多功能数字钟设计院（系）: 自动化学院专业班级:实验成绩:****: ***2014 年6 月11 日一、实验目的1.掌握可编程逻辑器件的应用开发技术, 设计输入、编译、仿真和器件编程；2.熟悉EDA软件使用；3.掌握Verilog HDL设计方法；4.分模块、分层次数字系统设计二、实验器材QUARTUS II软件PC DEO实验板三、实验要求1.能显示小时、分钟、秒钟（小时以24进制,时、分用显示器, 秒用LED）2.能调整小时、分钟的时间3.复位四、实验原理五、程序设计过程数字钟由2个60进制计数器和1个24进制计数器和4个译码器共7个模块构成,3个计数器公用一个时钟信号CP。
2个选择器分别用于选择分计数器和时计数器的使能控制信号,对时间进行校正时,在控制器的作用下,使能信号接高电平,此时每来一个时钟信号,计数器加一计数,从而实现对小时和分钟的校正.正常计时时,使能信号来自低位计数器的输出,即秒计数器达到59秒时,产生输出信号使分计数器加1,分秒计数器同时计到最大值时即59分59秒时,产生输出信号使小时计数器加一。
1.顶层模块:module clock (led0, led1, led2, led3, led_sec, _50mhzin, adjminkey, adjhrkey, ncr, h12, hour12);input _50mhzin;input adjminkey, adjhrkey;input h12;input ncr;output [6:0]led0, led1, led2, led3;wire [7:0] led_a, led_b;wire _1hz, _1khz, _5hz;wire [7:0] hour, minute, second, set_hr, set_min;output hour12;wire h12;output [7:0]led_sec;assign hour12 = h12;divided_frequency u0(_1hz,ncr,_50mhzin);top_clock u1(hour, minute, second, _1hz, ncr, adjminkey, adjhrkey, _50mhzin);display u2(_50mhzin, _5hz, ncr, led_a, led_b, led_sec, hour, minute, second,h12);SEG7_LUT u3(led_a[7:4], led3);SEG7_LUT u4(led_a[3:0], led2);SEG7_LUT u5(led_b[7:4], led1);SEG7_LUT u6(led_b[3:0], led0);endmodule2.分频模块:module divided_frequency(_1hzout,ncr,_50mhzin);input _50mhzin, ncr;output _1hzout;supply1 vdd;wire[11:0] q;wire _1khzin;wire en1, en2;divfreq50M_1Khz du00(_1khzin, ncr, _50mhzin);//先调用1khz分频counter10 du0(q[3:0], ncr, vdd, _1khzin);counter10 du1(q[7:4], ncr, en1, _1khzin);counter10 du2(q[11:8], ncr, en2, _1khzin);//再调用三个10计数器,将1khz分为1hzassign en1=(q[3:0] == 4'h9);assign en2=(q[7:4] == 4'h9) && (q[3:0] == 4'h9);assign _1hzout = q[11];assign _500hzout = q[0];endmodule3.时钟运行模块module top_clock(hour, minute, second, _1hz, ncr, adjminkey, adjhrkey, _50mhzin);input _1hz, _50mhzin, ncr, adjminkey, adjhrkey;output [7:0] hour, minute, second;wire [7:0] hour, minute, second;//时、分、秒每个用八位二进制表示两位BCD 码supply1 vdd; //高电平, 是使能一直打开wire mincp, hrcp, _5hz;//_5hz用于快速校时divfreq50M_5hz ut0(_5hz, ncr, _50mhzin);counter60 ut1(second, ncr, vdd, _1hz);counter60 ut2(minute, ncr, vdd, ~mincp);//秒和分使用60进制counter24 ut3(hour[7:4], hour[3:0], ncr, vdd, ~hrcp);//时钟为24进制（默认）assign mincp = adjminkey ? _5hz : (second==8'h59);assign hrcp = adjhrkey? _5hz : ({minute,second}==16'h5959);//进位或校时使能控制endmodule4.显示模块:module display(_50mhz,_5hz,cr,led_a,led_b,led_sec,hour,minute,second,h12);input [7:0]hour,minute,second;//时分秒input _50mhz,cr,_5hz;output [7:0]led_a,led_b,led_sec;//数码管显示缓存input h12;//12,24小时制切换reg [7:0]led_a,led_b,led_sec;reg [2:0]mod;//模式变量always@(posedge _50mhz)beginled_b=minute;led_sec=second;//模式0,显示时分秒if(~h12)beginled_a=hour;led_b=minute;led_sec=second;endelsebegincase(hour)8'h13,8'h14,8'h15,8'h16,8'h17,8'h18,8'h19,8'h22,8'h23,8'h24:led_a=hour-8'h12;8'h20:led_a=8'h08;8'h21:led_a=8'h09;default:led_a=hour;endcaseend//12/24小时切换,24到12,相应BCD码减endendmodule5.数码管操作模块module SEG7_LUT (iDIG,oSEG);input [3:0] iDIG;output [6:0] oSEG;reg [6:0] oSEG;always @(iDIG)begincase(iDIG)4'h1: oSEG = 7'b1111001; // ---t----4'h2: oSEG = 7'b0100100; // | |4'h3: oSEG = 7'b0110000; // lt rt4'h4: oSEG = 7'b0011001; // | |4'h5: oSEG = 7'b0010010; // ---m----4'h6: oSEG = 7'b0000010; // | |4'h7: oSEG = 7'b1111000; // lb rb4'h8: oSEG = 7'b0000000; // | |4'h9: oSEG = 7'b0010000; // ---b----4'ha: oSEG = 7'b0001000;4'hb: oSEG = 7'b0000011;4'hc: oSEG = 7'b1000110;4'hd: oSEG = 7'b0100001;4'he: oSEG = 7'b0000110;4'hf: oSEG = 7'b0001110;4'h0: oSEG = 7'b1000000;endcaseendendmodule六、功能仿真1.六进制2.十进制3.六十进制（分了几张图截图）4.24进制5.异步清零仿真6.正常计时仿真秒计时●分计时●小时计时23:59:59秒返07 手动校小时和分钟仿真ADJHrKey 与AdjMinKey均为高电平有效,七、思考题1.什么是分层次的电路设计方法?叙述分层次设计电路的基本过程.答: 在电路设计中,可以将两个或者多个模块组合起来描述电路逻辑功能,通常称为分层次的电路设计.自顶而下和自底而上是两种常用的设计方法.在自顶而下的设计中,先定义顶层模块,然后再定义顶层模块中用到的子模块.而在自底而上的设计中,底层的各个子模块首先被确定下来,然后将这些子模块组合起来构成顶层模块.2.在用MAX+PLUS II 软件设计数字钟电路时,简述对60进制计数器进行仿真分析的大致过程.若仿真时栅格的大小(GRID SIZE)为0.5ms,设置CP信号时倍率(Multiplied By)为软件默认值1,那么仿真文件的时间至少需要多长才能完整反映计数过程?答: 至少要0.5ms * 60 = 30ms八、试验中遇到的问题与解决办法这次实验主要是Verilog代码的编写和仿真, 在波形的仿真过程中, 有许多操作并不清楚, 尤其是部分功能的波形仿真输出和如何手动调整时钟的波形仿真, 虽然最后有同学帮忙, 但是最后还是操作得很不熟练。
数字钟实习报告总结
实习报告总结：数字钟设计与实现一、实习背景与目的随着现代电子技术的快速发展，数字钟作为一种常见的电子设备，已经被广泛应用于日常生活和工业领域。
本次实习的主要目的是学习和掌握数字钟的设计与实现方法，培养自己的实际动手能力和创新思维能力。
二、实习内容与过程1. 数字钟的设计原理在实习初期，我首先学习了数字钟的设计原理，包括数字电路的基本组成、时钟信号的产生与处理、显示电路的设计等。
通过学习，我了解了数字钟的工作原理和设计思路，为后续的实际操作奠定了基础。
2. 硬件设计在硬件设计方面，我选择了常用的微控制器AT89S52作为数字钟的控制核心。
通过编程，实现了时钟信号的产生、分秒的计数和显示等功能。
同时，我还设计了按键输入电路，以便进行时间设置和调整。
3. 软件编程在软件编程方面，我使用了C语言进行编程。
通过编写程序，实现了数字钟的计时、显示等功能。
在程序设计过程中，我充分运用了所学的算法和编程技巧，提高了自己的编程能力。
4. 系统调试与优化在系统调试阶段，我通过不断测试和调整，发现并解决了数字钟运行中出现的问题。
同时，我对程序进行了优化，提高了数字钟的运行效率和稳定性。
三、实习收获与总结通过本次实习，我收获颇丰。
首先，我掌握了数字钟的设计原理和实现方法，为自己的实际工作积累了宝贵的经验。
其次，我在硬件设计和软件编程方面提高了自己的实际动手能力，为今后的职业发展打下了基础。
最后，我在实习过程中培养了团队协作意识和创新思维能力，对自己的人生发展具有积极意义。
同时，我也认识到自己在本次实习中存在的不足。
例如，在硬件焊接和调试过程中，我对一些细节处理不够到位，导致数字钟运行不稳定。
在今后的工作中，我将更加注重细节，提高自己的动手能力。
总之，本次实习使我受益匪浅。
通过学习和实践，我掌握了数字钟的设计与实现方法，提高了自己的实际动手能力和创新思维能力。
在今后的学习和工作中，我将继续努力，不断提高自己，为实现自己的职业目标奋斗。
大学数字钟实训报告
一、摘要本次实训旨在通过设计和制作一个数字时钟，加深对数字电子技术理论知识的理解，提高动手实践能力。
在实训过程中，我们学习了数字钟的原理、电路设计、元件选择、焊接调试等技能。
最终，我们成功制作出了一个具有时、分、秒显示功能的数字时钟，并通过实际运行验证了其功能。
二、实训目的1. 掌握数字电子钟的原理和设计方法。
2. 熟悉常用数字电路元件的功能和特性。
3. 提高动手实践能力，培养创新意识。
4. 增强团队协作精神，提高沟通能力。
三、实训内容1. 数字钟原理数字钟是一种将时间信息转换为数字信号，并通过数码管显示的电子计时设备。
其基本原理是利用石英晶体振荡器产生稳定的时钟信号，通过计数器进行计数，并通过译码器和数码管显示时间。
2. 电路设计本次实训采用以下电路设计：（1）时钟信号产生：利用555定时器产生1Hz的时钟信号。
（2）秒计数器：采用CD4060计数器，实现秒的计数。
（3）分计数器：采用CD4518计数器，实现分的计数。
（4）时计数器：采用CD4518计数器，实现时的计数。
（5）译码器：采用CD4511译码器，将计数器的输出信号转换为数码管所需的信号。
（6）数码管显示：采用共阴极七段数码管，显示时、分、秒。
3. 元件选择本次实训选用的元件如下：（1）时钟信号产生：555定时器、电阻、电容。
（2）计数器：CD4060、CD4518。
（3）译码器：CD4511。
（4）数码管显示：共阴极七段数码管。
（5）其他元件：电阻、电容、电位器、晶体管、开关等。
4. 焊接调试（1）按照电路图进行元件焊接。
（2）检查电路连接是否正确，并进行初步调试。
（3）调整电位器，使数码管显示正确的时间。
（4）测试电路功能，确保时、分、秒显示准确。
四、实训总结1. 通过本次实训，我们掌握了数字电子钟的原理和设计方法，熟悉了常用数字电路元件的功能和特性。
2. 在实训过程中，我们提高了动手实践能力，培养了创新意识。
3. 团队协作精神得到了加强，沟通能力得到提高。
数字钟 实验报告
数字钟实验报告数字钟实验报告1. 引言数字钟是一种以数字形式显示时间的装置，广泛应用于日常生活中。
本实验旨在通过搭建数字钟电路并进行实际测试，了解数字钟的工作原理和实现方式。
2. 实验材料和方法实验材料：电路板、电子元件（集成电路、电阻、电容等）、数字显示屏、电源、万用表等。
实验方法：按照电路图连接电子元件，将数字显示屏连接到电路板上，接通电源后进行测试。
3. 实验步骤3.1 搭建电路根据提供的电路图，将电子元件按照正确的连接方式搭建在电路板上。
确保连接的准确性和稳定性。
3.2 连接数字显示屏将数字显示屏连接到电路板上的指定位置，注意极性的正确性。
3.3 接通电源将电路板连接到电源上，确保电源的稳定输出。
3.4 进行测试打开电源，观察数字显示屏上的显示情况。
通过调整电路中的元件，如电容和电阻的数值，观察数字显示屏上的时间变化。
4. 实验结果在实验过程中，我们成功搭建了数字钟电路，并进行了多次测试。
通过调整电路中的元件数值，我们观察到数字显示屏上的时间变化。
数字钟准确地显示了当前的时间，并且实时更新。
5. 讨论与分析通过本次实验，我们了解到数字钟的工作原理是通过电路中的集成电路和元件来控制数字显示屏的显示。
数字钟的精确性和稳定性取决于电路的设计和元件的质量。
在实际应用中，数字钟通常会采用更加精确的时钟芯片来保证时间的准确性。
6. 实验总结本次实验通过搭建数字钟电路并进行测试，使我们更加深入地了解了数字钟的工作原理和实现方式。
通过调整电路中的元件，我们观察到数字显示屏上的时间变化，验证了数字钟的准确性和实时性。
在今后的学习和工作中，我们将更加注重电路设计和元件的选择，以提高数字钟的精确性和稳定性。
7. 参考文献[1] 电子技术基础教程，XXX，XXX出版社，2010年。
[2] 数字电路设计与实验，XXX，XXX出版社，2015年。
8. 致谢感谢实验室的老师和同学们对本次实验的支持和帮助。
他们的耐心指导和积极讨论使本次实验取得了圆满成功。
数字钟实验报告5篇范文
数字钟实验报告5篇范文第一篇：数字钟实验报告数字钟实验报告班级：电气信息i类112班实验时间：实验地点：指导老师：目录一、实验目的-----------------3二、实验任务及要求--------3三、实验设计内容-----------3(一)、设计原理及思路3（二）、数字钟电路的设计--------------------------4(1)电路组成---------4(2)方案分析---------10(3)元器件清单------11四、电路制版与焊接---------11五、电路调试------------------12六、实验总结及心得体会---13七、组员分工安排------------19一、实验目的：1．学习了解数码管，译码器，及一些中规模器件的逻辑功能和使用方法。
2．学习和掌握数字钟的设计方法及工作原理。
熟悉集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法。
3．了解pcb板的制作流程及提高自己的动手能力。
4．学习使用protel软件进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计。
5．初步学习手工焊接的方法以及电路的调试等。
使学生在学完了《数字电路》课程的基本理论，基本知识后，能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，学会检查电路的故障与排除故障的一般方法锻炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。
二、实验任务及要求1．设计一个二十四小时制的数字钟，时、分、秒分别由二十四进制、六十进制、六十进制计数器来完成计时功能。
2．能够准确校时，可以分别对时、分进行单独校时，使其到达标准时间。
3．能够准确计时，以数字形式显示时、分，发光二极管显示秒。
4.根据经济原则选择元器件及参数；5..小组进行电路焊接、调试、测试电路性能，撰写整理设计说明书。
三、实验设计内容1、设计原理及思路 3．1数字钟的构成数字钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、较时电路、报时电路等部分组成，这些都是数字电路中应用最广的基本电路3．2原理分析数字钟实际上是一个对标准频率（1hz）进行计数的计数电路。
电子工艺实习报告数字钟
一、实习背景随着科技的不断发展，电子工艺技术在我国得到了广泛应用。
为了提高自身的实践能力，了解电子工艺的基本原理和应用，我参加了为期一个月的电子工艺实习。
本次实习的主要内容是设计和制作一个数字钟。
二、实习目的1. 熟悉电子工艺的基本原理和操作流程；2. 掌握数字钟的设计和制作方法；3. 提高动手能力和团队合作精神；4. 培养严谨、细致的工作态度。
三、实习内容1. 数字钟的原理及设计数字钟是一种利用电子电路实现计时功能的装置。
它主要由时钟电路、显示电路和电源电路组成。
时钟电路负责产生稳定的脉冲信号，显示电路用于显示时间，电源电路为整个装置提供电能。
（1）时钟电路：采用555定时器产生1Hz的脉冲信号，经过分频电路得到1秒的脉冲信号。
（2）显示电路：采用数码管显示时间，数码管有8个引脚，分别对应8段，通过控制这些引脚的高低电平，可以实现数字的显示。
（3）电源电路：采用稳压电路为整个装置提供稳定的5V电压。
2. 数字钟的制作（1）准备材料：555定时器、电阻、电容、数码管、面包板、导线等。
（2）制作步骤：①按照电路图连接555定时器、电阻、电容等元件；②将数码管插入面包板，连接好数码管的8个引脚；③将电路板插入面包板，连接好各个元件；④调试电路，观察数码管显示的时间是否准确；⑤根据实际情况调整电路参数，确保时间显示准确。
3. 数字钟的调试与改进（1）调试：首先检查电路连接是否正确，然后观察数码管显示的时间是否准确。
若不准确，检查电路参数，进行调整。
（2）改进：为了提高数字钟的显示效果，可以增加以下功能：①设置闹钟功能，在指定时间发出声音提醒；②增加时间调整功能，方便用户调整时间；③优化电路设计，提高稳定性。
四、实习总结通过本次电子工艺实习，我掌握了数字钟的设计和制作方法，提高了自己的动手能力和团队合作精神。
以下是实习过程中的几点体会：1. 理论与实践相结合：在实习过程中，我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
数字时钟实验报告
数字时钟实验报告一、实验目的本次数字时钟实验的主要目的是设计并实现一个能够准确显示时、分、秒的数字时钟系统，通过该实验，深入理解数字电路的原理和应用，掌握计数器、译码器、显示器等数字电路元件的工作原理和使用方法，提高电路设计和调试的能力。
二、实验原理1、时钟脉冲产生电路时钟脉冲是数字时钟的核心，用于驱动计数器的计数操作。
本实验中，采用石英晶体振荡器产生稳定的高频脉冲信号，经过分频器分频后得到所需的秒脉冲信号。
2、计数器电路计数器用于对时钟脉冲进行计数，分别实现秒、分、时的计数功能。
秒计数器为 60 进制，分计数器和时计数器为 24 进制。
计数器可以由集成计数器芯片（如 74LS160、74LS192 等）构成。
3、译码器电路译码器将计数器的输出编码转换为能够驱动显示器的信号。
常用的译码器芯片有 74LS47（用于驱动共阳数码管）和 74LS48（用于驱动共阴数码管）。
显示器用于显示数字时钟的时、分、秒信息。
可以使用数码管（LED 或 LCD）作为显示元件。
三、实验器材1、集成电路芯片74LS160 十进制计数器芯片若干74LS47 BCD 七段译码器芯片若干74LS00 与非门芯片若干74LS10 三输入与非门芯片若干2、数码管共阳数码管若干3、电阻、电容、晶振等无源元件若干4、面包板、导线、电源等四、实验步骤1、设计电路原理图根据实验原理，使用电路设计软件（如 Protel、Multisim 等）设计数字时钟的电路原理图。
在设计过程中，要合理布局芯片和元件，确保电路连接正确、简洁。
按照设计好的电路原理图，在面包板上搭建实验电路。
在搭建电路时，要注意芯片的引脚排列和连接方式，避免短路和断路。
3、调试电路接通电源，观察数码管是否有显示。
如果数码管没有显示，检查电源连接是否正确，芯片是否插好。
调整时钟脉冲的频率，观察秒计数器的计数是否准确。
如果秒计数器的计数不准确，检查分频器的连接是否正确，晶振的频率是否稳定。
数字钟实验报告
数字钟实验报告引言：数字钟是一种使用数字显示时间的时钟，它已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
通过数字钟，我们可以准确地了解当前的时间，从而更好地安排自己的生活。
本实验旨在探究数字钟的原理和制作过程，并通过实际的制作过程加深对数字钟的了解。
一、原理介绍数字钟的原理基于电子技术和计时器的结合。
其中，主要包括以下几个部分：时钟芯片、数码管、控制电路以及电源等。
1.时钟芯片：时钟芯片是数字钟的核心部件，它内置了计时器和时钟功能。
通过时钟芯片，我们可以实现时间的自动更新和准确显示。
2.数码管：数码管是数字钟的显示部分，它由数根发光二极管组成，能够显示0-9的数字。
通过不同的控制电流和电压，数码管可以根据时钟芯片的指令来显示相应的数字。
3.控制电路：控制电路是连接时钟芯片和数码管之间的桥梁，它负责将时钟芯片输出的信号转换为数码管可识别的信号。
控制电路可以通过编码器、解码器和集线器等元件来实现。
4.电源：电源为数字钟提供所需的电能，将电能转换为供时钟芯片和数码管正常工作所需的电流和电压。
二、实验准备在进行实验之前，我们需要准备以下实验器材：晶体管、电阻器、电容器、发光二极管、电线、焊接工具等。
1.选择晶体管：在制作数字钟的过程中，我们需要选择合适的晶体管来实现数字的显示。
常见的晶体管有阳极、阴极共阳、阴极共阴等。
根据所需的显示效果选择不同类型的晶体管。
2.电阻器和电容器：电阻器和电容器是控制电路的重要组成部分，它们能够限制电流和调节电压，从而保证数字钟的正常工作。
3.焊接工具：焊接工具是将各个器材连接在一起的关键。
使用焊接工具进行焊接时，需要注意操作安全，确保焊点牢固。
三、实验步骤通过以下步骤，我们可以逐步完成数字钟的制作：1.划定电路板：首先，我们需要在电路板上进行标记，划定数字钟的各个部分的位置。
这一步骤旨在确保各个元件的安装位置准确无误。
2.安装元件：接下来，我们可以一步步安装各个元件。
首先，焊接晶体管和电阻器等固定元件，然后进行焊接。
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EDA技术课程设计
——多功能数字钟
学院：城市学院
专业、班级：电子C154
姓名：高阳夏岩
学号：158102 58128
指导老师：安亚军
2017年12月
一实验目的
1、具有时、分、秒记数显示功能，以24小时循环计时。
2、要求数字钟具有清零、调节小时、分钟功能。
3、具有整点报时，整点报时的同时LED灯花样显示
二实验原理
1时钟计数：完成时、分、秒的正确计时并且显示所计的数字；对秒、分——60进制计数，即从0到59循环计数，时钟——24进制计数，即从0到23循环计数，并且在数码管上显示数值。
2时间设置：手动调节分钟、小时，可以对所设计的时钟任意调时间，这样使数字钟真正具有使用功能。
我们可以通过实验板上的键7和键4进行任意的调整，因为我们用的时钟信号均是1HZ的，所以每LED灯变化一次就来一个脉冲，即计数一次。
3清零功能：reset为复位键，低电平时实现清零功能，高电平时正常计数。
可以根据我们自己任意时间的复位。
4蜂鸣器在整点时有报时信号产生，蜂鸣器报警。
产生“滴答.滴答”的报警声音。
5LED灯在时钟显示时有花样显示信号产生。
即根据进位情况，LED不停的闪烁，从而产生“花样”信号
三实验内容
1时钟记数部分
1）小时部分
其VHDL描述如下
编译，无误。
经仿真，其波形如下
2）分钟部分
其VHDL描述如下
编译，无误。
经仿真，其波形如下
3）秒部分
其VHDL描述如下
编译，无误。
经仿真，其波形如下
2整点报时部分，其VHDL描述如下
编译，无误。
经仿真，其波形如下
3驱动8位八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出部分
其VHDL描述如下
编译，无误。
经仿真，其波形如下
4驱动八段字形译码输出部分
该模块功能：信号输入后，模块驱动八段字形译码输出，A，B，C，D，E，F，G分别接八段共阴级数码管7个接口，即有字形输出。
其VHDL描述如下
编译，无误。
经仿真，其波形如下
5数字时钟系统顶层原理图
编译，无误。
经仿真，其波形如下
四实验结论
通过本次实验使我对MAX+plusⅡ软件的使用流程和VHDL的描述有更深刻的学习，进一步了解不同的方法设计全加器。