1、 齐鲁理工学院课程设计说明书题 目 大小月份自动调节功能的数字日历 课 程 名 称 数字电子技术 二 级 学 院 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 2015 级 学 生 姓 名 薛孝声 学 号 201510530058 指 导 教 师 王迎勋 设计起止时间：2017 年 6 月 19 日至 2017 年 6 月 24 日 成绩目录摘要 .11 设计总体思路 .21.1 设计要求及设计思路 .21.2 基本原理 .21.2.1 计数显示电路 .21.2.2 控制调节电路 .21.3 总体设计简图及电路总图 .32 单元电路设计 .32.1 大小月显示电路的设计 .32.1.1 2
2、8 进制日电路 .42.1.2 30 进制日电路 .52.1.3 31 进制日电路 .72.2 12 进制月电路 .82.3 7 进制星期电路 .92.4 大小月逻辑运算电路 .102.5 总电路图 .113 安装、调试步骤与故障诊断 .124 故障分析与电路改进 .135 总结与体会 .14参考文献： .15致谢： .16附录 元件清单 .170大小月份自动调节功能的数字日历摘要：该课题要求设计制作一个具有大小月份自动调节功能的数字日历。由于每一月的天数不尽相同，日计数器要实现当前月对应的天数进制。例如，2 月时日期满 28 天就应向月计数器进位，此时日计数器应为 28 进制。所以可以用两片
3、 74LS160 分别做日计数器的高低为，用一片 74LS161 实现 12 进制的月计数器。用数据选择器 74LS153 选择相对于的日进制，实现大小月功能。另外用一片 74LS160 实现 7 进制的星期计数。关键词：数字日历 74LS160 74LS161 74LS15311 设计总体思路1.1 设计要求及设计思路该课题要求设计制作一个具有大小月份自动调节功能的数字日历。由于每一月的天数不尽相同，日计数器要实现当前月对应的天数进制。例如，2 月时日期满28 天就应向月计数器进位，此时日计数器应为 28 进制。所以可以用两片 74LS160分别做日计数器的高低为，用一片 74LS161 实
4、现 12 进制的月计数器。用数据选择器 74LS153 选择相对于的日进制，实现大小月功能。另外用一片 74LS160 实现 7进制的星期计数。1.2 基本原理1.2.1 计数显示电路“日期计数器” 采用两片十进制计数器 74LS160 同步预置数（高位片置入 0000，低位片置入 0001）构成，控制置数端使其每次从 1 开始计数（对应每月第一天是 1 号） ，计数脉冲由实验仪上标准方波信号源提供，并通过试验仪上的译码显示器显示出来；“月计数器”采用一片 74LS161 计数器通过预置数做成十二进制计数器，从而进行 1-12 月份的累计计数，并通过试验仪上的译码显示器显示出来。1.2.2 控
5、制调节电路当逻辑电路从日计数器的输出端译出 28、30、31 三个信号送入数据选择器数据输入端，控制逻辑电路从月份计数器输出端用 74ls138 译码分出 1-12 月送入数据选择器地址输入端，数据选择器 153 根据月计数器输出的月份选择译码电路译出的相应一路信号去控制日期计数器的置数端及月份计数器的时钟，从而实现大小月份自动调节功能，即日期的计数实现大月 31 天，小月 30 天，二月 28 天。控制电路从月计数器的输出中用 74LS154 译出二月、小月和大月三组信号，通过组合逻辑电路将要显示的月份所对应的数据送入 74ls153 数据选择器的数据端。令数据选择器的地址端输入为 1X0=
6、28，1X1=30，1X2=31, A=当 B 和 A 为 00 时选通28 天，当 BA 为 01 时选通 30 天，当 BA 为 10 时选通 31 天，如此可自动调节天数。21.3 总体设计简图及电路总图1.3 总体设计简图及电路总图2 单元电路设计2.1 大小月显示电路的设计每年有 12 个月份，每个月的天数有大小月之分。分别是：1 月 31 天2 月 28天3 月 31 天4 月 30 天5 月 31 天6 月 30 天7 月 31 天8 月 31 天9 月30 天10 月 31 天11 月 30 天12 月 31 天。将 12 个月份所对应的天数信息编译成相对应的选择信号送入 74
7、LS153 用00选中 28 进制日、用01选中 30进制日用10选中 31 进制日。电路图如图 2.1.1 所示：控制逻辑译 码置 数 控 制 端时 钟日 计 数 器 （ 低 位 ）置 数 控 制 端时 钟日 计 数 器 （ 高 位 ）日 显 示 30128 时 钟A1A0来 自 “时 计 数 器 ”数据选择器级 联 数 据 输 入数 据 输 入 01输 出输 出0 月计数器月 显 示3D03 Q01414 113D25 Q21236 31RCO15ENP7ET10CLK2LOAD9MR1U174LS160D03 Q01414 113D25 Q21236 31RCO15ENP7ET10CLK
8、2LOAD9MR1U274LS160U2(CLK)A23B2C21D20E118E2190112233445566778899101011131214131514161517U474154U5U6U71X061Y71X151X241X332X0102Y92X112X2122X313A14B21E12E15 U874HC15312 3U9:A7432U10NOT图 2.1 大小月显示电路2.1.1 28 进制日电路“28 进制计数器”采用两片十进制计数器 160 同步预置数构成，控制置数端使其每次从 1 开始计数（对应每月第 1 天） 。图中 LOAD为同步置数控制端，MR为异步置 0 控制端，
9、ENT 和 ENP 为计数控制端；D0-D3 为并行数据输入端,Q0Q3为输出端，RCO 为进位输出端。当计入 28 个脉冲且数据选择器 74LS153 的 BA=00时，经担任译码器的 74LS00 译码产生低电平信号立刻被 74ls153 选正输出低电平将两片 74ls160 置成 0000，0001，于是便得到了二十八进制。由于 74ls160 为 10 进制同步计数器，当计数到（1001）9 时，会在 RCO 端产生一个 1 的脉冲（RCO 平时为 0） 。作为高位片的 EP 和 ET 输入 ，当下一个 CP 信号来时高位片为计数工作状态，计入 1，而低位片计成 0（0000） ，它的
10、 C 端回到低电平。而低位片的 EP 和 ET 恒为 1，始终处于计数工作状态。当 MR=1,LOAD=0 时，在时钟脉冲 CP 上升沿到来时，并行输入的数据 D0D3 被置入计数器相应的触发器中，Q0Q1Q2Q3=ABCD。当 LOAD=CLR=ENP=ENT=1,CP 端输入计数脉冲时,计数按照 8421BCD 码的规4律进行十进制加法计数。当 LOAD=CLR=1,且 ENT 和 ENP 中有 0 时，则计数器保持原来的状态不变。在计数器执行保持功能时，如 ENP=0、ENT=1 时，则RCO=ENTQ3Q0=Q3Q0;如 ENT=0、ENP=1 时，则 RCO=ENTQ3Q0=0。下图
11、所示为由两片74LS160 级联组成的 28 进制同步加法计数器及其译码显示电路。图中 AB 实际由译码器及组合逻辑电路将 11 数据输入。D03 Q014D14 113D25 Q212D36 31RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U174LS160D03 Q014D14 113D25 Q212D36 31RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U274LS160U2(CLK)A23B2C21D20E118E2190112233445566778899101011131214131514161517U474154U5U6U71X061Y71X151X241X332
12、X0102Y92X112X2122X313A14B21E12E15 U874HC15312 3U9:A7432U10NOT图 2.1.1 二十八天电路2.1.2 30 进制日电路原理如 28 进制日计数器，具体线路图如下所示。此时下面 74LS160LOAD接74ls153 的输出端，153 的输出端经过反相器后再输入 74ls161 的 ENP 和 ENT 端从而实现月的进位，与非门的输入端接 Q1Q0 输出端接 74ls153 的 1X1 端。图中 AB实际由译码器及组合逻辑电路将 01 数据输入。5D03 Q014D14 Q113D25 Q212D36 Q31RCO15ENP7ENT10
13、CLK2LOAD9MR1U174LS160D03 Q014D14 Q113D25 Q212D36 Q31RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U274LS160U2(CLK)A23B2C21D20E118E2190112233445566778899101011131214131514161517U474154U5U6U71X061Y71X151X241X332X0102Y92X112X2122X313A14B21E12E15 U874HC15312 3U9:A7432U10NOT图 2.1.2 三十天电路2.1.3 31 进制日电路原理如 28 进制日计数器，具体线路图如下所示
14、。此时下面的 74LS160 的LOAD接 74LS153 的输出端，153 的输出端经过反相器后再输入 74ls161 的 ENP和 ENT 端从而实现月的进位，与非门的输入端接一片的 Q1Q0 和二片的 Q0 输出端接 74ls153 的 1X0 端。图中 AB 实际由译码器及组合逻辑电路将 10 数据输入。6D03 Q014D14 113D25 Q212D36 31RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U174LS160D03 Q014D14 113D25 Q212D36 31RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U274LS160U2(CLK)A23B2C2
15、1D20E118E2190112233445566778899101011131214131514161517U474154U5U6U71X061Y71X151X241X332X0102Y92X112X2122X313A14B21E12E15 U874HC15312 3U9:A7432U10NOT图 2.1.3 三十一天电路2.2 12 进制月电路它是用一块 74ls161 芯片和一个二输入与非门芯片实现的。通过对 74ls161的置数端 LOAD的预置数，此时 LOAD接与二输入非门的输出端，与非门的输入端接 Q2 和 Q3，D0 端置 1，D1、D2、D3 端置 0，表示计数器从 1 开始计数，当第11 个输入脉冲信号（11 月份）来时经与非门产生低电平信号，待第 12 个脉冲信号（12 月份）来时计数器将置 1，表示 1 月份，周而复始。此反馈调节将十六进制计数器 74161 做成十二进制月计数器，原理图如下所示：
