基于Electronics Workbench 6.0的数字电子钟设计与仿真

　　一、电子工作平台Electronics Workbench6.0软件的特点与功能

　　电子工作平台Electronics Workbench6.0(EWB6.0)(现称为MultiSim2001)软件是加拿大Inter-active Image Technologies公司推出的电子电路仿真的虚拟电子工作台软件。

　　在电子工作台上可以建立各种模拟数字及混合电路，并进行仿真。EWB6.0为用户提供高度集成的一体化的设计环境，为用户提供了与其它软件共用良好的运行、共享数据、更新结果以及与其它工具之间的集成性。EWB6.0提供全面集成化的原理图输入工具、数/模混合仿真以及在统一的环境中的波形显示，使得用户在方案的设计与调整中更加得心应手。当用户进行仿真时，波形与原理图是同时有效且可见。仿真器和显示波形实时精密结合在一起,实时更新分析的内容。EWB6.0不但增加了用户设计过程的灵活性和反应速度，而且极大地简化了设计过程。EWB6.0 软件提供字信号发生器，逻辑分析仪、逻辑转换仪等数字仪器，它可以解决数字电路中的信号产生、多路波形观测和时序比较，特别是它特有的虚拟仪器逻辑转换仪可以实现真值表、逻辑表达式和逻辑电路三者之间的相互转换，为数字电路的设计带来极大的方便。其作用在数字电路的设计中尤为突出。

　　二、数字电子钟的设计与仿真

　　1.设计要求

　　⑴用同步十进制集成计数器74160设计一个秒钟计数器，即六十进制计数器。

　　⑵用同步十进制集成计数器74160设计一个24/12小时计数器，通过转换开关可实现二十四与十二进制计数值的转换。

　　⑶数字电子钟具有小时较时和分钟较时的功能。

　　2.数字电子钟结构电路设计

　　数字电子钟结构电路是一个典型的数字电路系统，它由直流稳压电源，秒信号发生器，时、分、秒计数器以及较时和显示电路组成。结构框图如图1所示。

　　3.数字电子钟的电路设计

　　(1)秒钟/分钟计时电路的设计

　　利用同步集成十进制计数器74160和带译码器的七段显示数码管组成的数字钟电路。计数器74160的功能真值表如图2所示。

　　根据同步集成十进制计数器74160的真值表，利用两片74160 组成的同步六十进制递增计数器如图3 所示，其中个位计数器(C1)接成十进制形式。十位计数器(C2)选择QC与QB做反馈端，经过与非门(NEND)输出控制清零端(CLR1)，接成六进制形式。

　　个位与十位计数器之间采用同步级连复位方式，将个位计数器的进位输出控制端(RCO)接至十位计数器的容许端(ENT)，完成个位对十位计数器的进位控制。将个位计数器的RCO端和十位计数器的QC与QA端经过与门AND1和AND2由CO端输出，作为六十进制的进位输出脉冲信号。当计数器的状态位59时，CO端输出高电平，在同步级连方式下，容许高位计数器计数。电路创建完成后，进行防真实验时，利用信号源库中的1HZ方波信号作为计数器的时钟脉冲源。