附录B 34

1  绪论源G于J优L尔V论N文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ75201`8766

中国在人类文明中是最先创造并且使用计时仪器的国度。据史料的记录，在汉武帝太初年间，天文学家落下闳发明了浑天仪，这是表示天体运动最早的仪器。公元130年，张衡制作出了水云浑天仪，这是观测天象的最早的机械计时器，为机械天文钟的鼻祖。到了唐代，公元725年间，梁令瓒和张遂发明的水运浑天铜仪，比十四世纪欧洲制造的机械钟整整早了六个世纪。直至1928年，全球首座石英钟才在贝尔电话实验室诞生，第二年，石英钟就开始以商品的身份流通于市场，接下来的十年间，石英钟以其精确的计时精度得到进一步推广。但是因为其制造困难，成本较高，故发展较为缓慢。直到上个世纪六十年代，应用半导体技术的横空出世彻底解决了石英钟的制造难题，并逐渐取代传统的计时工具 ——机械钟，此后，石英钟得以迅速发展。随着生产技术的成熟，到七十年代，人们对于石英钟的要求不再仅仅满足于计时的精度，而却来越注重其外表，此时的石英钟已然变成一种高雅小巧的装饰品。一方面发挥了计时准确的使命，为人们生活提供方便，另一方面也为人们的生活增添了些许乐趣。

时至今日，石英钟的设计理念主要在于其走时的准确性及其简单实用性。随着技术发展发现，要使钟表计时更精确、更加方便调整时间，那么由石英晶体来提供时间基准信号是最佳选择。说起时钟，无人不知，可以说钟表的出现创造了时间计量的一个里程碑，它极大方便了我们的生活，记录我们的每时每分每秒，让我们生活的更加规律有节奏，我们的生活、学习、工作等等都离不开对于时间的把握。时钟广泛应用于我们日常生活的各个角落，最为普遍的应用就是电子手表（图1-1），广场、车站、机场等公共场所也大都配备有大型电子钟（图1-2）。

图1-1 电子手表                            图1-2 公共场所电子钟

2  系统设计

2。1设计背景

自从有了时间的概念，人们就开始研究如何计时。在科学技术不断发展的驱动下，计时方式产生了变化，可选的方法越来越多。其中，应用最为普遍的，即传统意义上的计时工具主要是机械钟和石英钟，然而其都存在一些弊端，如晚上无照明的情况下就不能使用，因而要想知道当前时间，首先得解决照明问题，这在一定程度上存在不便。伴随着计算机的发展，技术成本的降低，一些可编程的逻辑元件的诞生，这使得传统意义上的数字电子系统设计方法得到解放，而催生了现代电子系统设计方法。这种方法使得设计师能够自己设计想要的芯片来实现电子系统的功能，摒弃了传统上只能选用已有固件而电路板设计只能在芯片设计中进行的方法。

从上个世纪九十年代初开始，电子产品设计系统的发展趋向于数字化、大规模集成化，由此，各种电子系统的设计软件应运而生。其中，先进的石英技术的应用，使得数字时钟拥有更多实用的优点，最基本的就是走时准确、性能稳定，其次就是显示直观、携带方便，同时还拓展了许多人们喜欢的其他应用，比如计时、自动报时、自动控制等，因而得到广泛应用。

2。2设计目的

数字电子钟的设计方法有很多，可以由时下流行的单片机编程来控制，也可由纯数字IC来搭建。本次设计要做得是一个由纯数字IC构成的数字电子钟。主要实现如下功能：