（整点报时）所需要的信号（ 1KHz 的高音频信号和 0.5 KHz的低音频信号等）。
由于本次设计的石英晶体振荡器产生的频率为32768Hz（215），为了能产生1Hz的秒脉冲时钟信号和其他需要的频率信号，必须对石英晶体振荡器产生的频率进行分频。经查相关资料， 4060在数字集成电路中可实现的14级二进制分频，且4060还包含晶振电路所需的非门，使用很方便，故采用4060芯片进行分频。由于CD4060的最大分频输出是2Hz,要想得到1Hz的脉冲还需要进一步分频。本实验中，将CD4060的十四分频输出（即2Hz脉冲）作为D触发器CD4013的时钟信号，则CD4013可输出频率为1Hz的秒脉冲。
由石英晶体振荡器和CD4060、CD4013构成的多频信号输出电路图：
图2
3、计数电路
（1）六十进制计数电路。 A、秒计数器的电路
秒计数器的电路形式很多，一般都是由一级十进制计数器和一级六进制计数器组成。本设计中的六十进制计数电路采用两块中规模集成电路CD40110按反馈置零法串接而成，如图3所示。其中右边的是个位十进制，左边的是十位六进制，十位六进制的输出（0110）脉冲除用作自身清零外，同时还作为“分”计数器的输入信号。
图3（60进制计数电路）
B、分计数器的电路
分计数器电路与秒计数器电路一样。 （2）24进制计数电路
24进制计数电路是为了实现时计数的功能，本设计中采用两块中规模集成电路CD40110按反馈置零法串接而成，原理同六十进制计数电路，电路图如下图4所示。
- 5 -
图4
（3）时、分、秒计时电路的整合
把秒计数电路进位输出作为分计数器时钟脉冲，同样，将分计数电路进位输出作为时计数电路时钟脉冲输入。整合电路图见总图。 4、数码显示电路
由七段发光二极管（LED）数码管组成数码显示电路，将对应的CD40110的输出作为数码管的输入。 5、校准电路
图5 图6
如图5，该电路是校分电路，通过按轻触开关就可对 “分”进行“递加”校准。校时电路原理同校分电路。 6、整点报时电路
如图6，当有分计数电路进位输出时（即到了整点时刻），三极管Q1的E~C极导通，1024Hz的信号加载到了蜂鸣器，蜂鸣器发出“滴”的一声，实现报时功能。 7、系统供电电路
如图，VDD为5V输出。
- 6 -
四、功能器件的介绍
（一）CD40110器件介绍
CD40110 为十进制可逆计数器/锁存器/译码器/驱动器，具有加减计数，计数器状态锁存，七段显示译码输出等功能。40110 有2 个计数时钟输入端CPU 和CPD 分别用作加计数时钟输入和减计数时钟输入。由于电路内部有一个时钟信号预处理逻辑，因此当一个时钟输入端计数工作时，另一个时钟输入端可以是任意状态。
CD40110 的进位输出CO 和借位输出BO 一般为高电平，当计数器从0～9 时， BO 输出负脉冲；从9～0 时CO 输出负脉冲。在多片级联时，只需要将CO 和BO分别接至下级40110 的CPU 和CPD 端，就可组成多位计数器。
引出端符号： BO 借位输出端，CO 进位输出端，CPD 减计数器时钟输入端，CPU 加计数器时钟输入端，CR 清除端，/CT 计数允许端，/LE 锁存器预置端，VDD 正电源，Vss 地，Ya~6g 锁存译码输出端。
CD40110引脚图 功能图
（二）CD4060器件介绍
CD4060 由一震荡器和14 极二进制串行计数器位组成，震荡器的结构可以是 RC 或晶振电路。CR 为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效，所有的计数器位 均为主从触发器。在CP1（和CP0）的下降沿计数器以二进制进行计数，在时钟脉 冲线上使用施密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。
引脚图
（三）CD4013器件介绍
CD4013由两个相同的、相互独立的数据型触发器构成。每个触发器有独立的数据、置位、复位、时钟输入和Q及Q输出，此器件可用作移位寄存器，且通过将Q输出连接到数据输入，可用作计算器和触发器。在时钟上升沿触发时，加在D输入端的逻辑电平传送到Q输出端。置位和复位与时钟无关，而分别由置位或复位线上的高电平完成。
- 7 -
CD4013引脚图及功能图
（四）HD74LS08器件介绍
HD74LS08为四组二输入端与门（正逻辑）。引出端符号：输入端为1A-4A，1B-4B；输出端为1Y-4Y。
逻辑图 功能表
（五）HD74LS04器件介绍
HD74LS04为六组反向器。引出端符号：输入端为1A-6A，输出端为1Y-6Y。
逻辑图
（六）七段发光二极管(LED)数码管：
发光二极管(LED)是一种通电后能发光的半导体器件，其导电性质与普通二极管类似。LED数码显示器是1种由LED发光二极管组合显示字符的显示器件。它使用了8个LED发光二极管，其中7个用于显示字符，1个用于显示小数点。
本设计中采用的是共阴LED数码显示器，其引脚排列如下图所示：
- 8 -
相关推荐：
loading