数电万年历实验报告

物理与电子科学系

数字电路

万

年

历

报

告

专业：物理教育

年级：2012级

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学号：********

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万年历实验报告

一、实验目的：

设计一个能直接显示“年”、“月”、“日”、“星期”、“时”、“分”、“秒”的十进制的石英万年历时钟显示器。走时精度需高于普

通机械钟，具有校时的功能，可分别对“年”、“月”、“日”、“星

期”、“时”、“分”、“秒”进行单独校时。

二、实验器件：74LS160、74151、74ls58、BCD显示管、必要的门

电路等。

三、实验的大概框架：

四、实验步骤：

（1）用两片74LS160用连出显示秒的电路

实验原理：

60进制同步计数器（0~50）

个位：0~9一直不停循环。

十位：当个位进位时，十位增加一个数。

电路实现：将个位rco信号接入enp和ent端，个位没到9是，

enp端为低电平，十位处于暂停状态，当个位达到9，十位正常工作，当个位下一个秒冲到达时，个位变成0，十位进一个数。

清零：个位一直不停从0~9循环显示，十位为5时，当下一个进位脉冲到达时，门电路实现清零，具体电路如图。

（2）同理用74LS160设计分：分的时钟信号为秒的清零信号，则其电路图

（3）同理用74LS160设计时

时的时钟信号为分的清零信号，不同的是清零信号。时为24进制，当时个位为3，十位为2时，处于准备清零状态，下一个脉冲到达时，开始清零，由于为同步清零，所以MR端要接成24。

此时只需要6Q1,5Q2同时为高电平，即个位为4，十位为2时，清零信号工作（低电平）。具体实现如图：

最后时分秒显示如下：

（3）用74ls160实现周的显示

七位计数器（1~7），时钟信号为时的清零信号，当显示为8是，门电路实现置一

置位信号为Y=（7Q2·7Q1·7Q0）`

电路实现如下：

7Q3、7Q2

\7Q1

、7Q0

00 01 11 10 00 0 1 1 1 01 1 1 1 1 11 X X X X 10

X

X

X

置1

（4）用74LS160做出显示天的电路图

原理如显示时分秒时一样，不同之处在于，天的显示，需要从01开始，所以需要置位，而置位信号（Y4）由大小月，闰年平年，是否为2月等综合决定，此处不提，接下来会详细解释。

天的时钟信号又时的清零信号（Y2）给出。

仿真实现如图

（5）用74LS160做出显示月的电路图

原理如时的显示基本一致，不同之处在于，月的时钟信号由天的置位信号（Y4）给出。

月为12进制。当9Q4和9Q1同时为高电平时，置位工作。

即Y=（9Q4·9Q1）`

仿真实现如图

（5）用74LS160做出显示年的电路图

不需要进行清零与置位。只需要将月的置位信号作为时钟信号，按同步接法，分别将前一位的进位信号作为自己enp，ent信号即可。

同步接法，仿真实现如图

（6）天数置位信号Y4的设计

1、首先要实现28,29,30,31时候，能产生置位信号。

2、大小月(30,31)天的判断

第4、6、9、11月时为小月（30），置位信号为Y30,若将Y30取

反就可以得到大月的置位信号Y31，注意：此时2月时被当做31天处

理（下一步将2月信号从Y31中剥除）。

此处Q7~Q0为月份的。Y30

Q2、Q1、Q0

000 001 011 010 110 111 101 100 Q4、Q3

00 0 0 0 0 1 0 0 1

01 0 1 X 0 X X X X

11 X X X X X X X X

10 0 1 X 0 X X X X

Y30=Q3·Q2`·Q0+Q2·Q1·Q0`+Q2·Q1`·Q0`+Q4·Q2`·Q0

Y31= Y30`( Y31中2月做31天)

仿真如图

3、月份是否为2月的判断，如果是，Y4的控制权归二月的信号接管，如果不是，Y4的控制权归大小月的信号接管。

用两片74ls85接成8位的数据比较器仿真实现：

不等于2月：30、31天部分工作，等于2月，29、28部分工作。（此时已将2月单独拿出来处理了）

4、闰年的判断。

标准为：能够被4整除但不能被100整除或者能被400整除。

A、能够被4整除但不能被100整除，年的十位个位不全为0的时候。即

a.当十位为偶数时，个位为0、4、8则

b.当十位为基数时，个位为2、6则

所以其卡洛图为：

\ 000 001 011 010 110 111 101 100

00 X 1 3 2 6 7 5 4

01 8 9 X X X X X X 11 18 19 X X X X X X 10 10 11 13 12 16 17 15 14

（B0`·A1`·A0`+B0·A1·A0`）

加上前提条件

Y1=(A0`·A1`·A2`·A3`·B0`·B1`·B2`·B3`)`·（B0`·A1`·A0`+B0·A1·A0`）

B、被400整除。年的十位，个位都为0的时候，即

a.当千位为偶数时，百位为0，4，8

b.当千位为基数时，百位为2，6

同理可得：

Y2=(A0`·A1`·A2`·A3`·B0`·B1`·B2`·B3`)·（B0`·A1`·A0`+B0·A1·A0`）得到闰年的表达式Y RUN= Y1+ Y2平年为Y RUN`

最后得到完整的判断闰年平年大小月的仿真