姓名班級學號實驗日期節次教師簽字成績實驗名稱簡易數字鐘的設計實驗目的〔1〕用計數器相關知識設計一個簡易的數字鐘，分和秒為六十進制。〔2〕了解中規模計數器的應用，通過獨立設計和實踐掌握74LS90、74LS00等芯片的功能。〔3〕鍛煉動手能力，通過實際操作穩固所學知識，培養學習興趣。2.總體設計方案或技術路線本實驗旨在以計數器為核心，設計和調試出六十進制計數器，并進行兩個六十進制計數器的級聯。本實驗采用74LS90芯片實現計數器的主要功能，對74LS90采用清零法設計六進制計數器，同時74LS90本身還可以實現十進制計數，將二者進行級聯那么可以得到六十進制計數器。將兩個六十進制計數器級聯可得到一個簡易的數字時鐘。74LS90芯片引腳圖如下所示。考慮到74LS90芯片的性能不夠穩定，本實驗需要兩個六十進制計數器，我另外選用了74LS161芯片來設計一個六十進制計數器，然后和74LS90構成的六十進制計數器進行級聯，得到數字時鐘。74LS161芯片為集成同步加法計數器，具有清零、置數、保持等功能，其引腳圖如下：用74LS161實現異步進位級聯六十進制計數器，高位芯片的時鐘端來自低位芯片的輸出端Q3，低位芯片采用異步清零法實現十進制計數器，高位芯片也采用同樣的方法實現六進制計數器，級聯后得到六十進制計數器。當74LS90所構成六十進制計數器的高位芯片為六進制計數器，當輸出為0110時控制清零端進行清零，由0110變為0000，Q3會產生一個下降沿，將Q3端通過一個與非門連到74LS161的CP端，經過與非門后的下降沿變為上升沿，觸發74LS161芯計數。用信號發生器輸出周期為1s的方波信號，加到低位74LS90芯片計數器的輸入端，即可帶動整個時鐘開始跳動。分和秒為六十進制，循環計時。3.實驗電路圖用Multisim12.0繪制實驗電路圖如下：4.儀器設備名稱、型號數字電子技術實驗箱直流穩壓電源數字萬用表74LS90、74LS161、74LS00芯片導線假設干5.理論分析或仿真分析結果接通電源后，秒個位顯示0到9，秒十位顯示0到5，分個位顯示0到9，分十位顯示0到5。最大輸出為59分59秒，之后回0，循環計數。仿真結果如下列圖，左上為秒低位，右上為秒高位，左下為分低位，右下為分高位。6.詳細實驗步驟及實驗結果數據記錄〔包括各儀器、儀表量程及內阻的記錄〕〔1〕檢查導線是否完好〔2〕按電路圖所示連好電路。〔3〕在秒低位的輸入連入周期為1s的時鐘，觀察數碼管的輸出。是否實現了簡易數字時鐘的功能。如有錯誤，用數字萬用表檢查連線并改正，重新進行調試。實驗結果：接通電源后和時鐘信號輸入后，秒個位顯示從0到9，秒十位顯示0到5，分個位顯示0到9，分十位顯示0到5。最大輸出為59分59秒，之后回0，循環計數。7.實驗結論用74LS90和74LS161芯片可以設計組合成一個簡易數字時鐘，兩種芯片各自通過清零法實現六進制和十進制的計數器，然后級聯為六十進制計數器，最后兩個六十進制計數器間進行級聯，輸入為周期1s的時鐘信號時，就可以得到一個簡易的數字時鐘。8.實驗中出現的問題及解決對策本次實驗并不是一帆風順的，最初的設計思路是四個芯片全部采用74LS90來實現計數器的功能，后來通過在實驗室的調試，發現并不能理想地實現數字鐘的功能，經常出現不穩定的情況，向老師詢問后得知74LS90的性能不夠穩定，后來我嘗試將分鐘的高、低位芯片換為74LS161，兩個六十進制計數器間的連接方式也進行了微調，自主仿真后，又到實驗室進行調試，得到了較為理想的結果。9.本次實驗的收獲和體會、對電路實驗室的意見或建議通過本次實驗，我的動手能力自主解決問題的能力得到提高，一開始的失敗讓我認識到探索的過程不是一帆風順的，遇到