Logisim电子钟系统设计-多功能数字钟实验

"电子钟设计与实现" 在本次实验中，我们关注的是电子钟的系统设计，特别是多功能电子钟。实验的主角是CS1804课程的学生彭子晨，他将设计并验证一个具备多种功能的电子钟系统。实验的核心在于逻辑电路的设计，通过使用Logisim软件进行虚拟仿真，以确保设计符合预期。 实验的目标不仅是设计一个能够显示时、分、秒的电子钟，还要求它具备以下特点： 1. 时间显示模式切换：用户可以选择24小时制或12小时制（AM/PM）显示模式，以适应不同用户的偏好。 2. 整点报时功能：当到达整点时，电子钟会进行报时，报时前10秒开始，整点时结束，增强用户体验。 3. 计时校准：允许用户独立地校准小时和分钟，校准分钟值时不会影响小时值，保证了时间的精确性。 4. 闹钟功能：电子钟应能设置闹钟，当设定时间到达时，提醒用户10秒，提供定时提醒服务。 为了实现这些功能，实验要求学生使用Logisim2.7.1软件进行电路设计。实验设备包括一套Logisim软件和一台微型计算机。总共有16个课时，分为课内和课外两部分，旨在让学生掌握小型电路系统的设计、仿真和调试技巧，以及电路模块封装的方法。 在设计过程中，学生需要设计一个六十进制计数器，用于精确地计时。这个计数器需要具备以下特性： - 六十进制计数器封装：计数器应包含一个累加计数脉冲输入CPU、一个累减计数脉冲输入CPD、清零输入信号Clr和一个计数值校准输入控制信号Adj。 - 输出与控制：输出为八个计数器状态，进位输出信号；Adj为1时，通过CPU和CPD进行加减调整；Adj为0时，计数器按CPU脉冲累加计数，满60产生进位信号；Clr为1时，计数器清零；输出为两位8421码的二进制数。 - 测试电路：设计完成后，需要构建测试电路，外接16进制显示器，并将CPU和CPD连接至按钮。 接下来，学生需要基于上述六十进制计数器，设计一个能校准计数值的十二进制或二十四进制计数器。这要求他们灵活应用已有的六十进制计数器，实现更复杂的计时功能。 整个实验通过模拟实际操作，使学生不仅理解数字电子钟的工作原理，还能锻炼他们的逻辑思维和问题解决能力，从而提升在电子工程领域的专业技能。通过这样的实践，学生们将更好地掌握数字电路设计和软件仿真的综合运用。