基于Multisim的數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì).docx

基于Multisim的數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)學(xué)號(hào) 3130507028 仿 真 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告基于Multisim的數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)課 程 名 稱 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 班 級(jí) 名 稱 農(nóng)業(yè)電氣化1301班 作 者 姓 名 杜育軒 指 導(dǎo) 教 師 傅海軍 提 交 日 期 2015年6月8日 摘 要Multisim是美國(guó)國(guó)家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對(duì)電路進(jìn)行仿真。Multisim提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無(wú)需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計(jì)，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過(guò)Multisim和虛擬儀器技術(shù)，PCB設(shè)計(jì)工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì)和測(cè)試這樣一個(gè)完整的綜合設(shè)計(jì)流程。 本文通過(guò)使用Multisim11.0進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)電子時(shí)鐘功能。關(guān)鍵詞Multisim、實(shí)時(shí)時(shí)鐘 、電子鐘目 錄第一部分 設(shè)計(jì)題目I1.1 設(shè)計(jì)目的與要求41.2 設(shè)計(jì)思路4第二部分 設(shè)計(jì)方案2.1 總體設(shè)計(jì)方案說(shuō)明52.2 模塊結(jié)構(gòu)與方框圖6第三部分 程序設(shè)計(jì)3.1 功能模塊設(shè)計(jì) 8 第四部分 設(shè)計(jì)小結(jié)第五部分 心得體會(huì)10第一部分 設(shè)計(jì)題目1.1設(shè)計(jì)目的與要求 設(shè)計(jì)目的：數(shù)字時(shí)鐘具有走時(shí)精確、校時(shí)方便、設(shè)計(jì)和使用簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)定時(shí)和報(bào)時(shí)功能得到了廣泛使用。本設(shè)計(jì)要求采用計(jì)數(shù)型控制器，用TTL通用型集成電路，實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)。 設(shè)計(jì)要求：1. 顯示功能：具有“時(shí)”、“分”、“秒”的十進(jìn)制數(shù)字顯示(“時(shí)”從023)。2. 校時(shí)功能：當(dāng)剛接通電源或數(shù)字時(shí)鐘走時(shí)有偏差，應(yīng)能手動(dòng)校時(shí)。3. 整點(diǎn)報(bào)時(shí)：當(dāng)時(shí)鐘計(jì)時(shí)到整點(diǎn)時(shí)，能進(jìn)行整點(diǎn)報(bào)時(shí)。4. 定時(shí)功能：在24小時(shí)之內(nèi)，可以設(shè)定定時(shí)時(shí)間，當(dāng)數(shù)字時(shí)鐘計(jì)時(shí)到定時(shí)時(shí)間 時(shí)，能進(jìn)行定時(shí)報(bào)警。1.2 設(shè)計(jì)思路首先設(shè)計(jì)出24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，完成時(shí)，分，秒的環(huán)節(jié)的搭建。第二應(yīng)該可以手動(dòng)調(diào)節(jié)其次根據(jù)設(shè)置時(shí)間實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能最后實(shí)現(xiàn)鬧鐘功能第二部分 設(shè)計(jì)方案2.1 總體設(shè)計(jì)方案整個(gè)工程由3個(gè)模塊構(gòu)成，頻率產(chǎn)生模塊，產(chǎn)生1KHZ的方波，數(shù)碼管顯示模塊，計(jì)數(shù)器模塊，校時(shí)模塊組成。2.2 模塊結(jié)構(gòu)與框圖 模塊框圖如下第三部分 仿真設(shè)計(jì)3.1模塊分析1. 頻率產(chǎn)生模塊采用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器，產(chǎn)生方波。2. 數(shù)碼管譯碼器74ls48是數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)器，用來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管進(jìn)行顯示。真值表如下圖所示：3. 整點(diǎn)報(bào)時(shí)模塊采用一個(gè)四通道與門，進(jìn)行整點(diǎn)報(bào)時(shí)，當(dāng)?shù)竭_(dá)59分50秒的時(shí)候就開(kāi)始閃爍，直到整點(diǎn)停止，挺行時(shí)間為整點(diǎn)了。4. 計(jì)數(shù)器a) 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器b) 24進(jìn)制計(jì)數(shù)器通過(guò)24進(jìn)制和60進(jìn)制計(jì)數(shù)器共同作用來(lái)是的整個(gè)仿真得以實(shí)現(xiàn)。5. 校時(shí)模塊校時(shí)模塊按照進(jìn)位的原則，當(dāng)按下開(kāi)關(guān)時(shí)，按照每秒加一向上加，關(guān)閉時(shí)，按照正常的進(jìn)位來(lái)進(jìn)行累加。第四部分 設(shè)計(jì)小結(jié)4.1設(shè)計(jì)中遇到的一些問(wèn)題1. 對(duì)于芯片的連接不太熟練2. 芯片的功能表不能很好地體會(huì)3. 未實(shí)現(xiàn)鬧鐘模塊4. 計(jì)數(shù)器偶爾會(huì)跳到60才會(huì)復(fù)位為04.2進(jìn)一步改進(jìn)的方向1. 可以分層次來(lái)繪制仿真2. 加入鬧鐘功能3. 整點(diǎn)報(bào)時(shí)可以更加準(zhǔn)確第五部分 心得體會(huì)IP核是一個(gè)很好玩的東西，使用它可以大幅度的減少我們的工作量，通過(guò)這次課設(shè)，讓我對(duì)quartus軟件的使用更加熟練