《数字通信技术》课程课程设计改革与实践
摘要：本文主要从《对数字通信技术》课程设计的内容选取与教学方法两个个层面作了基本的理论性探讨, 并对《数字通信技术》课程设计教改的实践性探索作了总结性的论述,, 涉及通信类人才素质要求、课程的地位作用、课程目标、课程模块化依据及各模块作用、教学方法、改革成效等方面, 对课程的教改思路、教改实施以及教改成效进行了较全面的阐述与分析。
关键词：数字通信技术、课程设计改革、通信类人才
作者：余建明 王威 王可
“数字艺术设计概论”课程在很多学校又称为“数字媒体设计”或“数字媒体设计概论”。
10多年前，当“多媒体技术”课程刚开始在高等院校开设时，是作为高年级专业课程安排的。随着近年来计算机应用水平的日益提高和应用领域的日益深入，如今，多媒体技术已经成为很多高等院校专业的重要基础课程。另一方面，动漫和游戏的迅速崛起，带动了多媒体技术向数字艺术设计的方向发展，如今，“数字艺术设计”已经成为许多高校的专业或者专业方向，并且有着良好的就业前景。
但是，广泛的调查表明，由于我国基础教育长期执行高考文理分家，学生过早地专攻于高考考试内容，无论文科或是理科学生，在艺术素质方面都存在着严重的知识缺陷。而“数字艺术设计”是科学与艺术以及计算机与艺术设计相结合的边缘学科，学生艺术素养的严重缺乏，不利于其在本课程中的学习与未来的发展。因此，主要针对IT及其相关专业精心设计的“数字艺术设计概论”课程希望能成为多媒体技术知识的延伸，作为数字艺术设计的起步。
1艺术欣赏基础
针对学生艺术知识水平严重匮乏的现状，在“数字艺术设计概论”课程教学内容的设计中，我们以“附录”的形式安排了两次“艺术欣赏基础”的教学，内容包括“艺术品的本质及其产生”、“艺术中的理想”等方面。主要以欧洲艺术史为主线，尝试通过学习“艺术哲学”思想，丰富艺术素养，培养艺术鉴赏能力和提高综合素质。通过学习和实验，理解“艺术品的本质及其产生”、“艺术特征”等知识，领会艺术欣赏的基本哲学观点;透过对艺术品本质及其产生规律和艺术理想的认识，学习欣赏和分析艺术作品的方法;通过因特网搜索与浏览，掌握通过网络环境不断丰富艺术知识的学习方法，尝试通过艺术领域的专业网站来开展艺术欣赏的学习实践;了解主要艺术流派和著名艺术大师及其主要作品。
2教学内容设计
作为“数字艺术设计”的基础课程，我们把教学内容的设计主要落实在数字艺术设计基本知识和数字艺术设计主流开发工具的掌握上。
由于开设课程的历史不长，“数字艺术设计”课程的教材和教学资料匮乏，即使有，也大都是理论性很强，而实践与应用性偏弱，对教学活动的开展，尤其是对强调教学型、应用型的高等院校相关课程教学的开展带来了一定的困难。但是，数字艺术设计活动本身却具有鲜明的应用性，因此，我们也可以而且应该充分重视这门课程的实验环节，以实验与实践教学来促进理论知识的学习。笔者编著的《数字艺术设计概论》教材以一系列与网络学习密切相关的实验练习作为主线，来组织对数字艺术设计课程的教学，以求掌握该课程知识在实践中的应用。
我们为“数字艺术设计”课程设计的学习内容包含了数字艺术设计知识的各个方面，例如：
第1章：熟悉数字艺术设计。包括数字艺术设计的计算环境、数字艺术设计的应用与作品欣赏等方面。
第2章：基本要素、美学原则与文字图案设计。包括Photoshop基本操作、基本要素与文字效果设计、美学原则与图案风格设计等方面。
第3章：二维静画图形艺术设计。包括计算机图形艺术设计与Photoshop图层、滤镜效果，图形、图形学、图形艺术设计与数字模拟绘画，二维静画图形艺术设计与绘制矢量图形等方面。
第4章：网页艺术设计。包括网页艺术设计及其计算环境、Fireworks Web图形制作初步、Fireworks Web图形制作技巧等方面。
第5章：二维动画图形艺术设计。包括二维动画图形艺术设计与Flash移动渐变动画、Flash Motion动画“字牌翻转”、Authorware与作品制作：台球、Authorware拼图游戏、Authorware大图片显示等方面。
第6章：三维图形艺术设计。熟悉三维图形艺术设计的基本概念和主要内容，了解三维图形艺术设计的工具软件。
3理论与实践相结合
在传统的教学设计中，主体是课堂理论教学，其他如实验、作业甚至于考试等环节都是作为辅助手段来设计的。亦即：知识是老师教的，学生通过实验环节来“验证”理论教学的内容。因此，教学测评就主要依赖于书面理论考试。但是，在大众化高等教育的背景下，课堂教学的效果普遍出现滑坡，导致淡化了“验证性”实验的基础，因而严重影响了课程的教学质量。事实上，在单纯课堂教学这个环节中，学生能够从中获取的知识就很有限。
一般认为，“应用型”、“教学型”院校的学生具有思想活跃且活动能力强等特点，但普遍存在的问题主要是学习自觉性不高、单纯凭兴趣学习的观点重、刻苦精神差等。于是，教学过程中应该利用这些学生动手能力强的特点来提高学生的学习能力、实践能力和创新能力，根据学生求知欲望强的特点重视扩大学生的知识面，提高他们对理论知识的兴趣。同时，提高实验成绩在教学测评所占的比例，以此来“杠杆”学生对实验实践教学过程的重视，把教学改革的实践具体落实到教学模式、教学内容和教学方法的改变上。
我们为本课程教学设计了一系列与网络学习密切相关的实验练习，来组织对数字艺术设计课程的教学，以求掌握该课程知识在实践中的应用。共有19个实验、1个课程实验总结和1个课程实践。每个教学单元中都包含课程知识介绍、所需的工具及准备工作和实验步骤指导等，以帮助读者加深对课程教材中所介绍概念的理解以及掌握主流软件工具的基本使用方法等。实验内容的具体分布见表1。
第1章实验：包括数字艺术设计的计算环境、数字艺术设计的应用与作品欣赏等方面。通过学习和实验，熟悉数字艺术的基本概念和基本内容;通过因特网搜索与浏览，了解网络环境中主流的数字艺术设计技术网站，掌握通过专业网站不断丰富数字艺术设计最新知识的学习方法，尝试通过专业网站的辅助与支持来开展数字艺术设计应用实践;通过阅读和欣赏数字艺术作品，了解和熟悉数字艺术设计的应用范畴，提高自己的艺术欣赏和鉴赏能力，了解和熟悉不同的数字艺术设计技术及其表现能力，初步接触和了解各类数字艺术设计的工具软件。
第2章实验：包括Photoshop基本操作、基本要素与文字效果设计、美学原则与图案风格设计等方面。通过学习和实验，了解图像颜色的基本概念和颜色模式;了解平面设计图形图像处理技术;通过学习使用Adobe Photoshop CS2软件，掌握平面设计的基本操作和图形图像处理的基本功能;熟悉数字艺术设计中有关文字要素的基本概念，了解文字效果的基本内容;尝试设计文字的一般和特殊效果，掌握组合文字的基本处理方法;熟悉和关注数字艺术设计的美学原则，了解数字艺术设计中图案与构成风格的图形创作的基本内容，初步掌握图案与构成风格的图形的基本制作方法。
第3章实验：包括计算机图形艺术设计与Photoshop图层、滤镜效果，图形、图形学、图形艺术设计与数字模拟绘画，二维静画图形艺术设计与绘制矢量图形等方面。通过学习和实验，了解计算机图形艺术设计的发展历史，了解计算机图形学、计算机图形艺术设计的概念和内涵;掌握Photoshop的图层、通道、滤镜等技术概念和基本应用技巧;学习用数字艺术设计的方法来模拟传统绘画，从中体验传统绘画与电脑绘画的同和异;了解二维静画图形艺术设计的相关概念;熟悉矢量图形知识及其数字艺术设计的绘制方法;了解更多的二维静画图形艺术设计软件及其一般功能。
第4章实验：包括网页艺术设计及其计算环境、Fireworks Web图形制作初步、Fireworks Web图形制作技巧等方面。通过学习和实验，回顾和熟悉网络的基本概念，了解“网页设计”的基本内容;通过因特网搜索与浏览，了解网络环境中主流的网页制作技术网站，掌握通过专业网站不断丰富网页艺术设计与制作最新知识的学习方法，尝试通过专业网站的辅助与支持来开展网页设计与制作应用实践;通过对一些成功网站进行的搜索、浏览与分析，了解网站建设需要注意的问题，学习网站建设和网页设计的成功经验;通过欣赏，熟悉网页色彩设计的表达与内涵;熟悉Web图像发布的基本要求和格式要求;了解Macromedia Fireworks的一般概念和主要功能，熟悉Fireworks工作界面，通过一些简单作品的制作，掌握Fireworks的基本操作;了解Fireworks的层、蒙版、滤镜、特效、样式、切片、按钮、导航栏、弹出菜单和GIF动画等概念。通过一些Fireworks的实例制作，熟悉和掌握Fireworks的设计技巧。
第5章实验：包括二维动画图形艺术设计与Flash移动渐变动画、Flash Motion动画“字牌翻转”、Authorware与作品制作等方面。通过学习和实验，了解二维动画图形艺术设计的基础知识及其工具软件;了解关于Flash二维动画图形艺术设计的基础知识;通过“两架飞机”的制作，掌握Flash移动渐变动画的设计操作;通过“字牌翻转”的动画制作，掌握Flash动画的设计操作;了解Authorware二维动画图形艺术设计的基础知识，熟悉Authorware的基本操作;通过制作Authorware作品《台球》，了解Authware程序的基本组成;通过“拼图游戏”的制作，熟悉Authware复合图标的知识与功能;了解外部函数接口和Xtras在Authorware程序设计中的运用;通过“图形显示控制”和“音量控制”等的制作，学习Authorware程序设计。
第6章实验：通过学习和实验，熟悉三维图形艺术设计的基本概念和主要内容，了解三维图形艺术设计的工具软件;通过欣赏三维图形艺术设计的优秀作品，提高自己对三维图形设计作品的艺术鉴赏能力。
课程实践：由任课教师根据课程和当地的实际情况，安排课程实践活动，组织学生参观当地举办的艺术(美术)博览会，并根据要求撰写课程实践报告。
4建立多元化教学评价体系
教学评价是对受教育者的多种要素进行价值评估，而考试是教学评价的工具和手段，是测量应试者知识与能力、素质和潜力的量尺。考试为教学评价提供了量化资料，却不能替代教学评价。但是，在传统的教学管理和过程中，人们对考试与评价的关系存在着认识不清、相互混淆的情况，其主要表现就是由考试来单一体现教学评价，其直接后果就是以应试方法取代教学过程，教师“考什么就教什么”，学生“考什么就学什么”，甚至“什么时候考就什么时候学”。正因为如此，考试受到的批评和责难也越来越多。
事实上，高等教育专业课程的教学管理给教师以较大的自由度，高等教育，尤其是应用型院校的专业课程，面向就业，面向社会，更需要通过教学评价体系的改革来推动教学改革的发展和学风的积极建设。
我们认为，教学改革必须重视开展考试制度、考试方式的改革，应该提倡和鼓励在传统考试的基础上构建一个科学的教学评价方法，理性地认识考试的地位和作用，科学理解考试与评价的关系，实现从单一考试到多元评价的跃升，这是教学改革的关键之一。
多元评价认为能力的培养远比知识的获得更重要，尝试从多方面、多角度来开展评价活动。评价方法的多元性，即采用多种评价方法，包括定性评价与定量评价相结合，智力因素评价与非智力因素评价相结合等。我们可以汲取上述两个方面的优点，使之相互配合、相互借鉴，分别应用于不同的评价指标和评价范畴。评价方法应该是：可以量化的部分使用“指标+权重”方式进行;不能量化的部分，则应该采用描述性评价、档案评价和激励评价等多种方式，以动态的评价替代静态的一次性评价，视“正式评价”和“非正式评价”为同等重要。
实际上，各项测评指标的目的主要是为了促进教学，提高教学效果，而不应成为学习的负担。例如我们在“数字艺术设计概论”课程中设计的教学测评方案是：
课程成绩 = 艺术欣赏实验成绩(2次)+数字艺术设计技术实验成绩(14次)+课文阅读与课外习题检查+课程实验总结+课程学习能力自我测评-平时缺勤/迟到扣分
其中：通过“艺术欣赏实验”促进学生提高艺术鉴赏能力;通过“数字艺术设计技术实验”实现课程主要教学任务;通过“教材阅读与课外习题检查”促进学生对课本的预习、复习，改善学生的阅读习惯和督促学生完成课后作业;通过“课程实验总结”与“课程学习能力自我测评”帮助学生自觉复习与巩固本课程全部学习内容，加深对本课程教学目的的理解;通过缺勤扣分规范学生的自觉行为。
多元评价要求评价既体现共性，更关注个性;既关注结果，更关注过程。评价可以是多角度的，注重的是学习的主动性、创造性和积极性，关注的是学生在学习过程中的表现，包括使命感、责任感、自信心、进取心、意志、毅力和气质等方面的自我认识和自我发展。评价学习不再仅仅依靠考试的成绩 (甚至期末不考试) ，还包括了对学习的态度、兴趣和行为等等的考查。用一句话说，就是以多维视角的评价内容和结果，综合衡量学习的发展状况。
5抓实验促理论，抓过程得结果
以精心设计的日常化的实验实践活动促进课程理论知识的学习，推动教学方法改革，有利于从多个方面促进学生优良学习习惯的养成，从而促进学风建设和提高教学质量。
重视教学过程中的形成性测评，抓过程得结果，可以有效地促进学风的改善。例如，我们为“数字艺术设计概论”课程编写的以实验为主线开展教学的教材1，全书通过一系列在网络环境下学习和实践的实验练习，把数字艺术设计的概念、理论知识与技术融入到实践当中，从而加深对该课程的认识和理解。
从创新的教学内容设计、实验实践内容设计和教学测评设计的实践中我们体会到：
(1) 抓动手实验实践促课程理论知识的学习，抓教学过程获得良好的教学效果，是应用型院校和应用型专业课程的很好的教学方法。
(2) 教学改革是课程教学评价体系创新设计的基础。
(3) 合适的评分标准有助于提高实验的效果。
在实践中，我们摸索并安排了如下实验评分方法：每个实验以5分计，其中，阅读教学内容(要求学生用彩笔标注，留下阅读记号)为1分，完成全部实验步骤为2分(完成了但质量不高或者仅部分完成则只给1分)，认真撰写“实验总结”占2分(写了但质量不高则只给1分)。以此强调对教学内容的阅读和通过撰写“实验总结”来强化实验效果。每个实验成绩的合计为实验总成绩。
(4) 专业课程的教学测评一般都是抽样测评，为培养学生的科学评价概念，我们有意识地把测评的总分限制在95分以内。
6后记
分析表明，学生在专业课程中产生的学习困难，首先来自于他们对所学知识缺乏必要的感性认识，而我们在教学中采用“先做(实验)后说(理论)”和“边做边说”的方法，把根据学科理论知识精心设计的实验实践环节与学科理论教学相融合，并积极实践教学测评的创新方法，较好地解决了学生的认知困难，符合特定的学生对象，取得了很好的教学效果。
作为数字艺术设计专业方向课程群的发展建设，我们针对同一层次的学生对象，精心设计了《艺术欣赏概论》课程及其教材，对此，我们将在后续再做介绍。
参考文献:
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[5] 周苏. 专业课程教学测评的创新实践[J]. 计算机教育,2009(7).
作者：周 苏
摘 要:本文通过对数字媒体设计课程目前在高校中的教学状况的探讨,结合实际教学中的探索,认为数字媒体设计课程的教学培养不能仅仅停留在素描、构图和使用多媒体制作软件上,而是利用数字媒体技术带给用户独特体验,满足用户期望的一种设计思路。文章提出在教学定位上倾向于将其作为专业基础课程的观点。
关键词:数字媒体设计教学
数字媒体设计课程作为上海建桥学院的一门新课程,受到很多关注,同时也有不少疑惑。本文试图通过一些问题的探讨,和对现实教学的体会,作为数字媒体设计课程教学定位的探索,在此抛砖引玉。
1 什么是数字媒体设计
数字媒体(Digital Media),一般被定义为:可以被计算机处理和用于网络传输的数字化信息。(文字,图形,图像,声音和视频影像)(http://www.businessdictionary.com/definition/digital-media.html)
数字媒体设计,由于这门课程本身的内容横跨信息技术、传播、艺术、设计等众多学科,所以不同的学者在不同的学术背景下将其划归在不同的学科分类里。目前大致趋向于二类。
一类是将数字媒体设计划归艺术设计范畴,是以不同媒体的手段来表现艺术作品。
过去使用绘画、造型、摄影等传统工具载体的方式作为设计手段,现在增加了计算机的应用。在艺术表达的理念和理论体系的总体框架没有改变的状态下,仅仅将数字媒体作为新的工具和新的载体。数字媒体设计则作为与艺术设计类课程相平行的一个分支。这一派的观点是具有现实意义的,艺术类本科设置基本如此。
另一类,则是从传统的信息技术系分离出来的,他们认为通过数字媒体表达的内容不是真正的研究对象,表达的手段才是传授和学习的对象。
这一派通常认为,传统的艺术类学生在技术上很难达到用人单位的要求,缺乏足以理解应用技术的理论。而信息技术类的学生虽然具备理论和操作的能力但又对数字媒体所要表达的内容非常陌生,缺乏像艺术类学生那样的敏锐和对新媒体本身的理解,也缺乏应用技术的实践。所以信息类的学生需要在原有的基础上专注于对数字媒体的理解和实践,将表现数字媒体内容的手段植入在对信息技术的应用中。在理解信息技术总体框架的基础上扩展应用到数字媒体方向上,并认为数字媒体设计这门课程有利于在该方向上的应用和研究。事实上这种划分方式也比较适合以培养应用型技术人才的学校。
这样一来,这两类观点看似都有其充分的理由,正如Tony Feldman在1997年伦敦Routledge出版的《数字媒体》(An introduction to digital media)一书中介绍的“No one has a monopoly on the understanding of what the headlong rush into digital media means…The day of the expert is over. Everyone has a legitimate viewpoint and should fell confident enough to express it.”(没有人具有一种垄断的能力来理解什么是最新的数字媒体……专家的时代已经结束,每个人都可以有充分的自由和自信表达他合理的观点。)
《数字媒体》从问世到现在已经有十几年了,但是现状仍然没有改变,一般的大众依然普遍认为数字媒体就是现代媒体加计算机。
在Wikipedia.org上甚至定义Digital Media(数字(信号)媒体)作为Analog media(模拟(信号)媒体)的相对存在,通常是电子媒体在数字代码上的表现。这样的定义潜在的说明数字媒体就其本身而言是属于信息技术的范畴。
然而,在2003年数字媒体宣言(The Digital Media Manifesto)(http://www.chiariglione.org/oldfiles/manifesto/definition.htm)中提出这样一个问题:CD和密纹唱片的区别是什么?结论是,CD可以有选择和变换的能力,这种优势密纹唱片无可比拟,技术的进步和提高形成新的技术手段的产生。在此基础上他们阐述了如下定义,并在他们的主页上断然宣称:数字媒体不仅仅只是数字内容的表现,数字媒体是能够带来其他媒体所不能替代的用户体验。(Media become“Digital Media”when they offer a user experience that cannot be realised with other technologies)。
基于以上观点,数字媒体设计可以理解为:一种利用数字媒体技术带给用户独特体验的设计。其教学培养不能仅仅停留在素描、构图和使用多媒体制作软件,而是将围绕利用怎样的技术达到什么样的体验,才会满足用户期望的一种设计思路。当有了新的设计工具和新的艺术表达的时候,学生仍可延续这种设计思路,这就意味着培养学生对技术的判断与选择等综合能力,也就是设计能力。
而设计能力的培养是有规范可循的,世界上很多学校都在为创建一个有统一设计研究过程的设计类院校而努力,他们的存在本身意味着设计培养模式的形成,依此而形成的规范化和系统化的教学。
数字媒体设计在通信、影视、广播、信息家电、平面媒体、游戏等行业,从事各类数字媒体的创作、产品开发、艺术设计等方面已广泛应用在各个领域。数字媒体设计在实践中正不断得到完善,如何加强和逐步健全教学理论和教学体系已经日益受到当今教育界的关注和重视。
适应时代发展的需要,上海剑桥学院数字媒体设计课程的创设也正基于此。
2 课程的核心内容
课程的核心内容是把课程关注的知识领域集中在数字媒体技术所能带来的独特用户体验上,以此了解这种体验的整个数字媒体设计过程,并且关注带给用户体验的艺术和技术的手段。
由于课程本身的综合性,实现体验的技术本身却不一定要将其作为核心内容,本文倾向于学习和掌握实现用户体验的过程作为数字媒体设计课程的重点内容。
国际上设计类院校的招生简介中共同强调的是学生已有的创作经验,不论是何种形式的创作经验。课程的目的就是激发学生的思考力,同时传授必要的设计经验, 分享设计工具,了解设计过程。
作为数字媒体设计课程,必要的素养还包括:信息的检索能力、具有创造性的独立思考能力和团队合作能力。
尽管数字媒体设计课程的主要目的在于完成用户体验数字媒体的设计，然而由于设计本身更加强调经验性的过程以及保留批判和选择技术的权利，这样就必须在实现设计的工具上保留选择的自由度。学生的核心任务就不是单纯学习一种技术，而是寻找最适合用户项目的技术，并进一步理解为何这项技术适合实现用户所需传递和表达的目的。
在数字媒体设计课程教学中,将学生分成若干小组,三五成群,协同创作。根据教师给出的命题,即用户需求的范围,从用户调查到制作,利用选择现有的技术工具、表现手法、包括理念,以小组形式或小组协同形式完成项目,特别是进行公开的课堂演讲和评述,将数字媒体设计课程对于创作设计的流程有着更深刻的体验,对日后的毕业设计也可以是一个教学补充,收到学以致用的教学效果。
在课程主题上选用学生能普遍理解的主题,通常这样的主题是一个设计对象,课程将围绕这个设计对象进行,并一步一步解释设计过程。这样的设计对象可以是小说,广告等单一媒体的文字或图片内容。要求学生以设计者的身份重新考虑设计对象在数字媒体中的传播价值,并考虑以什么样的科技手段进行传播。在学生考虑的过程中引导启发其思考利用已有的技术工具进行设计实例制作,在此过程中通过介绍行业中各个软件的应用,来了解数字媒体技术是如何应用到设计及生产中的。
数字媒体设计课程在上海建桥学院开设时采用上述方式。在2010年的课程中以小说《海鸥乔纳森》为命题,各个小组根据其所能接近的用户群来制定自己的设计方案,并选择适合其方案的制作工具,在这一过程中,尽可能展示他们的想象力和创造力。通过课堂上演讲的形式来阐述小组在创作设计过程中的创作设计思路和过程,通过师生互动来了解各个小组的设计进度,通过这样的课程体验,试图使学生对设计的流程积累起丰富的体验。
数字媒体设计课程落实在具体的教学实践上就是模拟场景、模拟课题、模拟项目,反复多层次的采取不同的技术手段去设计,去演习设计的成功,通过模拟实例的演绎以此达到教学目的实现。
3 数字媒体设计在教学计划中的定位
在课程大纲设计的时候,想要对学生在学习数字媒体设计这门课程的预备知识做一个统一规范的要求将是一件十分困难的事情。
有很多学校把数字媒体设计归入艺术类学院的课程,而另外一些学校把数字媒体设计归入信息技术学院的课程,这样两种做法都有各自的理由,但同时在专业定位的时候都遇到共同的困难。
那么,我们就数字媒体设计课程归属专业课还是专业基础课更为合适来讨论一下。
设计理论是可以混合艺术类背景和工科背景的学生在一起共同授课的,其讲授的理论本质仍然属于工科。
事实上设计是每个学生必然要经历的专业素养,每一个中国的本科大学生毕业的时候都要经历毕业设计。虽然毕业设计的内容不同,专业迥异,专业的研究方法和开题背景不同,设计思想不同,专业成果形式和评价方法也不同,但是设计过程是相通的,都需要经历调查研究,并提供在本专业领域里的一个观点,通过实践某一方法实现某一目的。这样的共通性在数字媒体设计课程中体现的十分明显,因为数字媒体设计本身意味着设计的方法不拘一格,设计的效果和设计的目标又可以根据用户的需求任意改变,唯一可以确定的是设计的媒体是数字化的并将带给用户的数字化目标的实现。
在此需要强调的是艺术和设计本身就有着很大的区别,(请参考http://www.webdesignerdepot.com/2009/09/the-difference-between-art-and-design/)在中文里更容易将艺术和设计混为一谈,Communication Design的出现,使得这样的情况复杂起来,往往招致数字媒体设计找不到自己的归属。
其实“设计就是设计”,国际社会将设计理论的不统一与不完善作为一种长期挑战,而现状是各类设计院校正在慢慢朝着同一方向而努力着。
澳大利亚斯威本国立科技大学(Swinburne University of Technology)设计学院(笔者就读硕士学位的母校)将UCD(用户设计中心)、Info Design(信息设计)和Sustainable Design(可持续发展设计)作为三大基础设计理论,统领各个设计分支,除了视觉传达和多媒体/数字媒体设计以外,还包括工业设计、汽车设计、零售业设计等。这些设计理论,不同于艺术表现理论,它们被更多的运用到网站设计管理、数据库建设、工业标识、人性化设计(HCD)、人体工程类学科等各个方面的决策与选择上,提高可用性和易用性的同时,平衡用户的其它需要。这三大课程在授课时根据情况在最初的理论课上将不同方向的学生安排在一起上课,规范有序地培养着学生的数字媒体设计能力。
本文倾向于将数字媒体设计课程归属于专业基础课程,这更适合上海建桥学院的教学现状和教学基础。
数字媒体设计课程在教学实践中,学生所接触到的数字化体验项目往往需要经过较长时间的训练,并用较多的时间制作而成,有些项目几乎难以分解为片段,因为数字媒体项目往往是跨学科的但又是紧密衔接的。
理解并掌握设计工具所带来的数字化体验,这本身就是数字媒体设计课程中必不可少的内容。目前这也几乎成了所有相关院校的教学重点,艺术类将这些工具作为艺术表现时所必要掌握的工具,而信息类将这些工具作为研究的对象。
教学上教师可以给出一个项目或不同项目,让学生自由选择设计的技术手段,学生在设计项目的过程中自由发挥,通过数字媒体的方式,演绎整个项目的设计思想和实现手段,重点掌握设计的过程,达到数字媒体设计课程的教学目的。通过思考、设计、课堂演讲,训练设计思想,掌握设计工具,培养交互设计的拓展思维习惯,从而去体验数字媒体设计的魅力。
数字媒体设计课程是一门全新的课程,它将在今后的发展中不断探索,在教学实践过程中不断完善,以适应时代的发展和学校教学的发展。
参考文献
[1] Tony Feldman.An introduction to digital media[M].London:Routledge,1997.
[2] Lidwell,W.Holden,K.Butler,J.Universal Principles of Design[M].Rockport Publisher,USA,2003.
[3] 李禅.设计的法则[M].沈阳:辽宁科技出版社,2010.
作者：郝振华
南 昌 大 学
数字电路与逻辑设计实验报告
姓
名：
付
容 学
号：
6100212236 学
院：
信息工程学院 班
级：
电气信息I类126班 实验名称：
数字钟设计
一、实验目的
1、熟悉数字系统的分析和设计方法;
2、熟悉根据任务的要求合理选择集成器件的方法;
3、学习和掌握数字钟的工作原理及设计方法，并且通过对数字钟的制作
进一步了解各种中、小规模集成电路的功能及使用方法;
4、学习使用protel软件进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计;
5、初步掌握PCB板的制作流程及其工艺;
6、掌握数字系统的调试方法;
7、提高检查故障和排除故障的能力。
二、实验任务
利用中、小规模集成电路设计并制作一个数字显示时、分、秒的时钟，应具备如下功能：
1、能进行正常的时、分、秒计时功能，以数字形式显示时、分、秒的时间;
2、时应以24小时计时周期，计数序列为00—23;
3、计时出现误差时能校正，可以分别对时和分进行校正。
三、实验器材
计算机、protel软件、555定时器一个、6个74LS16
1、3个74LS90、个74LS
48、6个数码管、若干个74LS00和74LS0
4、电源、开关。
四、实验原理
1、电路的总体原理框图
数字钟是一个将“ 时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它
2、数字钟的构成
的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外应有校时功能。因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器、校时电路、振荡电路组成。数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使振荡电路构成数字钟。
⑴555振荡电路
555定时器振荡电路给数字钟提供一个频率稳定准确的1KHz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了555振荡电路。
⑵分频器电路
分频器电路用74LS90芯片将1kHz的高频方波信号经3次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。
⑶时间计数器电路
时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为12进制计数器。 ⑷译码驱动电路
译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
⑸数码管
数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管，本设计提供的为LED数码管。
3、数字钟工作原理
数字电子钟的原理方框图如上图，该电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及数码显示管、校时电路、整点报时电路等组成。秒信号发生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，本实验用555定时器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用六十进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”采用六十进制计数器，每累计60分钟发出一个“时脉冲”信号，该信号作为“时计数器”的时钟脉冲。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码，通过LED七段共阴极数码显示管显示出来。整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时。校时电路是用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。
五、实验设计方案
1、六十进制计数器电路
由两片74160构成的六十进制计数器如下图所示。首先将两片74160构成一百进制计数器，然后采用整体置数法接成六十进制计数器。电路的59状态译码产生LD'=0信号，同时加到两片74LS161上，在下一个计数脉冲(第60个计数脉冲)到达时将0000同时输入两片74LS161中，从而得到六十进制计数器。进位输出可有门电路G的输出直接得到。
2、二十四进制计数器电路
由两片74LS161构成的二十四进制计数器如下图所示。首先将两片74160构成一百进制计数器，然后采用整体置数法接成二十四进制计数器。电路的23状态译码产生LD'=0信号，同时加到两片74LS161上，在下一个计数脉冲(第24个计数脉冲)到达时将0000同时输入两片74LS161中，从而得到二十四进制计数器。
3、秒信号发生器电路
秒信号发生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，本实验用555定时器来实现。先将555定时器的
2、6管脚连在一起构成施密特触发器，然后再通过RC积分电路构成多谐振荡器。接入电路的二极管D
1、D2使电容C1的充电电流和放电电流流经不同的路径，充电电流只流经R1，放电电流只流经R2，因此电容C1的充电时间为
T1=R1C1Ln2 电容C1的放电时间为
T2=R2C1Ln2 输出脉冲的占空比为
q=R1/(R1+R2) 若取R1=R2=71千欧然后与一个2千欧的电位器串联，则电路的振荡周期为
T=T1+T2=1s
4、校时电路
校准电路实质上是由一个555定时器接成的频率为1KHz的多谐振荡器，如下图示。从图中可知，秒脉冲进入计数器，数字钟正常工作。校时时先按下按钮J2，若按下J2则10Hz脉冲信号进入分计数器的个位，而分脉冲被阻止进入，因而较快的校准分计数器的计数值;若按下J1则100Hz脉冲信号进入时计数器个位，而时脉冲被阻止进入，因而较快的校准时计数器的计数值。
5、译码显示电路
译码电路的功能是将“秒”、“分”、“时”计数器的输出代码进行翻译变成相应的数字。用于驱动LED七段数码管的译码器为74LS48。由74LS48和LED七段数码管组成的数码显示电路如下图所示。将“秒”、“分”、“时”计数器的每位输出分别接到相应七段译码器的输入端，便可进行不同数字的显示。在译码器输出与数码管之间串联的为限流电阻。
六、实验总电路图
Multisim仿真原理图
七、实验仿真结果
1、1kHz脉冲信号：
2、秒时钟：
3、分时钟：
4、时时钟：
5、实验总仿真图：
八、实验总结
1、仿真过程中遇到的问题及解决方法 刚接到数字钟这个实验设计的时候，感觉脑子中一片混乱，理不出来一个清晰的思路。但是我先看了一遍课本，充分理解、熟悉课本中所讲的每个集成芯片的功能和它们的接法，然后又查阅了相关的资料。经过这个过程之后，我构思出来了数字钟大致的电路图和所要用到的集成芯片。但是在真正设计、画电路图的时候却不断出现了一些细节问题。比如用74LS161芯片构成60进制计数器后，在Multisim里找不到实验室用到的CD4511BE型号的译码器，那我该如何选合适的译码器进行译码?用555定时器产生1Hz的秒脉冲信号后，在保证原理图一定正确的情况下，为什么数码管一直显示0，不会走数字呢?24进制的地方为什么仿真结果总是会有些不对，从09变成10的时候中间会有一个类似于“8”一样的数出现，使得24进制与60进制不能同步进行，总是慢一秒?。于是我又去查资料，并请教了一些同学、老师才逐渐掌握了解决这些问题的方法，最后将问题一个个的击破了。经上网百度后，我知道用74LS48译码比较合适;问同学、老师后，我知道1Hz数码管能走数字，但是周期太长，所以将555定时器改成1KHz的才能很直观的看到实验仿真结果;在24进制的个位上加一个非门后就能实现正常功能。经过几次修改完善之后，我的设计仿真终于做出来了。
2、画protel原理图遇到的问题
①用单刀双掷开关实现校时电路时发现所选开关没有封装，后来经老师点拨在“元件库”中查找到了带封装的单刀双掷开关;
②不知道花PCB板的时候需要在板子的某个角落放总电源，否则整块板子无法供电使用，就连555定时器也需要电源驱动才能正常产生脉冲信号，加个电源开关更能使整个电路设计的合理、规范;
3、心得体会
此次的数字钟设计重点在于理论设计、对各种集成芯片的应用和电路本身的原理的熟悉,与电路的仿真和实际的连线有很大的差距。在此次的数字钟设计过程中,让我更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。在连接六十进制及其进位输出和用555定时器构成多谐振荡器的接法中,熟悉了逻辑电路及其芯片各引脚的功能,在电路出错时能准确地找出错误所在并及时纠正。
这次电子课程设计让我收获很大，通过这次的设计实验进一步地增强了实验的动脑、动手能力。让我体会到了学习知识时理论联系实际的重要性，并发现自己的知识面是很窄的，对很多简单的理论问题都比较难于解决，更别说实际的的问题了。所以，以后遇到这种动手操作的能力我一定要格外重视，并且努力完成它，争取做到最好的效果。
ORG 0000H SJMP ONE ORG 0003H LJMP ELEVEN ORG 000BH LJMP NINE ORG 001BH LJMP TEN ONE:LED12 EQU 30H ;数码管12显示缓存 LED34 EQU 31H ;数码管34显示缓存 LED56 EQU 32H ;数码管56显示缓存
COUNT EQU 33H ;定时器T0(用来走时)计数值存储器(计数中断20次到1秒) COUNTS EQU 34H ;定时器T1(用来预置)计数值存储器(计数中断15次到预置值加一) HOUR EQU 40H ;以下为时间，日期，闹铃时间，生日的存储地址 MIN EQU 41H SECOND EQU 22H YEAR EQU 50H MONTH EQU 23H DAY EQU 52H RH EQU 60H ;闹铃小时 RM EQU 61H ;闹铃分 RE EQU 62H ;闹铃使能 BM EQU 71H ;生日-月份 BD EQU 72H ;生日-天 MOV LED12,#0 MOV LED34,#0 MOV LED56,#0 MOV COUNT,#0 MOV COUNTS,#0 MOV HOUR,#0 MOV MIN,#0 MOV SECOND,#0 MOV YEAR,#0 MOV MONTH,#1 MOV DAY,#1 MOV RH,#0 MOV RM,#0 MOV RE,#0 MOV BM,#6 MOV BD,#1 BS BIT 00H ;birthday symbol生日标志(到生日那天就为1)
SS BIT 01H ;set symbol预置信号(按下中断预置为1，便开始闪烁和预置) GS BIT 02H ;glisten symbol闪烁标志 FC BIT 03H ;frequency control频率控制 NB BIT 04H ;neglect bitrhday symbol 忽略生日标志 CLR BS CLR SS CLR GS CLR FC CLR NB SETB 05H ;生日显示有效标志位 MOV IP,#02H;中断优先级：T0>INT0>T1 MOV TMOD,#11H MOV IE,#8BH SETB IT0 MOV TH0,#3CH ;50ms MOV TL0,#0B0H SETB TR0 MOV R1,#50 ;显示延时用 MOV R0,#0 ;显示延时用
;************************************************************** TWO检测开关号 TWO:MOV P0,#0FFH JB P0.5,TWO1 MOV RE,#0A0H ;0A0表示闹铃无效，送0A0是为了方便将使能查表显示，表中第A项为"-" SJMP TWO2 TWO1:MOV RE,#0A1H TWO2:JB P0.0,TWO4 JB P0.1,TWO3 MOV LED12,HOUR MOV LED34,MIN MOV LED56,SECOND SJMP THREE TWO3:MOV LED12,YEAR MOV LED34,MONTH MOV LED56,DAY SJMP THREE TWO4:JB P0.1,TWO5 MOV LED12,RH MOV LED34,RM MOV LED56,RE SJMP THREE TWO5:MOV LED12,BM MOV LED34,BD MOV LED56,#0BCH SJMP THREE ;************************************** THREE显示主程序(同时包含了闹铃，预置闪烁，闹铃功能) THREE:MOV P1,#0 MOV P0,#0FFH MOV DPTR,#TAB3 JNB SS,THREEB ;判断预置信号是否有效，预置有效则转入判断闪烁显示模块，否则转入正常显示模块
SJMP THREEA THREEB:LJMP THREE11 ;THREE11是正常显示并判断整点报时及闹铃模块
THREEA:JNB P0.3,THREE1 ;开始是判断闪烁显示，这句判断是否预置分/月/生日的日/闹铃分
JNB GS,THREE1 ;是否闪烁?
LCALL TWELVE ;闪烁则调用延时不显示LED34 SJMP THREE4 THREE1:MOV A,LED34 ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A THREE2:SETB P1.3 NOP DJNZ R0,THREE2 CLR P1.3 MOV A,LED34 SWAP A ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A THREE3:SETB P1.2 NOP DJNZ R0,THREE3 CLR P1.2 JNB P0.2,THREE4 ;判断是否预置小时/年/生日月/闹铃的小时 JNB GS,THREE4 ;是否显示小时/年/生日月/闹铃的小时 LCALL TWELVE SJMP THREE7 THREE4:MOV A,LED12 ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A THREE5:SETB P1.1 NOP DJNZ R0,THREE5 CLR P1.1 MOV A,LED12 SWAP A ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A THREE6:SETB P1.0 NOP DJNZ R0,THREE6 CLR P1.0 JB P0.0,THREE7 ;数码管56只有在显示日期的天时才有预置闪烁功能，其余三项都不需要判断闪烁 JNB P0.1,THREE7 JB P0.3,THREE7 JNB P0.4,THREE7 JNB GS,THREE7 LCALL TWELVE SJMP THREE10 THREE7:MOV A,LED56 ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A THREE8:SETB P1.5 NOP DJNZ R0,THREE8 CLR P1.5 MOV A,LED56 SWAP A ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A THREE9:SETB P1.4 NOP DJNZ R0,THREE9 CLR P1.4 THREE10:DJNZ R1,TWOA SJMP TWOB TWOA:LJMP TWO TWOB:MOV R1,#50 ;判断闪烁一次是否完成 CPL GS ;取反闪烁标志，用于控制闪烁的亮和灭 LJMP TWO ;一轮显示完后再判断开关号 ;**************************正常显示
THREE11:LCALL EIGHT ;判断是否取反P1.6即输出闹铃或整点报时，以下每次显示都要调用一次
JB NB,THREE12 ;如果是在整点报时状态就不显示生日提醒，报时过后显示提醒 JNB BS,THREE12 SJMP SEVEN ;跳到生日提醒程序
THREE12:CLR NB ;开始正常显示时间及判断闹铃输出 MOV A,LED34 ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A THREE13:SETB P1.3 NOP DJNZ R0,THREE13 CLR P1.3 MOV A,LED34 SWAP A ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A THREE14:SETB P1.2 NOP DJNZ R0,THREE14 CLR P1.2 LCALL EIGHT MOV A,LED12 ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A THREE15:SETB P1.1 NOP DJNZ R0,THREE15 CLR P1.1 MOV A,LED12 SWAP A ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A THREE16:SETB P1.0 NOP DJNZ R0,THREE16 CLR P1.0 LCALL EIGHT MOV A,LED56 ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A THREE17:SETB P1.5 NOP DJNZ R0,THREE17 CLR P1.5 MOV A,LED56 SWAP A ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A THREE18:SETB P1.4 NOP DJNZ R0,THREE18 CLR P1.4 LJMP TWO ;一轮显示完后判开关
TAB3:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H 7FH,6FH,40H,7CH,5EH ;0.1.2.3.4.5.6.7.8.9.-.b.d,的字形表"bd"在显示生日时间时显示在LED56 ;**************************************************SEVEN生日时显示生日祝福语"HAPPY" SEVEN:MOV P1,#01H MOV P2,#76H DJNZ R0,SEVEN SEVEN1:MOV P1,#02H MOV P2,#77H DJNZ R0,SEVEN1 SEVEN2:MOV P1,#04H MOV P2,#73H DJNZ R0,SEVEN2 SEVEN3:MOV P1,#08H MOV P2,#73H DJNZ R0,SEVEN3 SEVEN4:MOV P1,#10H MOV P2,#6EH DJNZ R0,SEVEN4 LJMP TWO ;一轮显示完后判开关
;******************************************************************EIGHT判断是否闹铃子程序 EIGHT:MOV A,RE CJNE A,#0A1H,EIGHT1 MOV A,MIN CJNE A,RM,EIGHT1 MOV A,HOUR CJNE A,RH,EIGHT1 SJMP EIGHT4 ;闹铃时间到则CPLP1.6一次并忽略生日标志(即NB有效) EIGHT1:MOV A,MIN CJNE A,#59H,EIGHT7 MOV A,SECOND CJNE A,#59H,EIGHT5 ;是否等于59分59秒 EIGHT2:MOV A,COUNT ;是否到达后半秒 CJNE A,#10,EIGHT3 EIGHT3:JC EIGHT7 EIGHT4:CPL P1.6 SETB NB SJMP EIGHT7 EIGHT5:MOV A,SECOND CJNE A,#51H,EIGHT6 ;是否大于51秒 EIGHT6:JC EIGHT7 JNB 10H,EIGHT7 ;判断是否报低音
JB FC,EIGHT7 ; 只有FC有效时才输出
SJMP EIGHT2 EIGHT7:CPL FC ;用来控制报低音和高音，满足报低音条件时，调用两次本程序对P1.6取反一次，高音时调用一次取反一次
RET ;******** NINE中断(T0)计时程序(包含了秒-分-时-日-月-年间的进位及判断大小月，平闰年)
NINE:MOV TH0,#3CH ;开定时器 MOV TL0,#0B0H SETB TR0 INC COUNT MOV A,COUNT CJNE A,#20,INEAA SJMP AAA INEAA:LJMP NINE1 AAA:MOV COUNT,#0 ; 计时 MOV A,SECOND ADD A,#01 DA A ;换成bcd码以方便显示 MOV SECOND,A CJNE A,#60H,INEAA MOV SECOND,#0 MOV A,MIN ADD A,#01 DA A MOV MIN,A CJNE A,#60H,INEAA MOV MIN,#0 MOV A,HOUR ADD A,#01 DA A MOV HOUR,A CJNE A,#24H,INEAA MOV HOUR,#0 MOV A,DAY ADD A,#01 DA A MOV DAY,A ;************************判断平闰年及大小月 MOV A,MONTH CJNE A,#02H,TEN6A MOV A,YEAR ;把年由BCD码换成二进制码 ANL A,#0F0H SWAP A MOV B,#10 MUL AB MOV 24H,A MOV A,YEAR ANL A,#0FH ADD A,24H JB ACC.0,TEN5A ;二进制码后两位为00表示为闰年 JB ACC.1,TEN5A MOV 24H,#01 MOV A,DAY CJNE A,#30H,NINE1 MOV DAY,#1 SJMP NINE0 TEN5A:MOV A,DAY CJNE A,#29H,NINE1 MOV DAY,#1 SJMP NINE0 ;**************判断大小月;大于等于8月时双月为大月，小于8月时单月为大月 TEN6A:MOV A,MONTH CJNE A,#08H,TEN7A TEN7A:JC TEN9A JB 18H,TEN8A MOV A,DAY CJNE A,#32H,NINE1 MOV DAY,#1 SJMP NINE0 TEN8A:MOV A,DAY CJNE A,#31H,NINE1 MOV DAY,#1 SJMP NINE0 TEN9A:JNB 18H,TEN10A MOV A,DAY CJNE A,#32H,NINE1 MOV DAY,#1 SJMP NINE0 TEN10A:MOV A,DAY CJNE A,#31H,NINE1 MOV DAY,#1 ;******************* NINE0:MOV A,MONTH ADD A,#01 DA A MOV MONTH,A SETB 05H CJNE A,#13H,NINE1 MOV MONTH,#1 MOV A,YEAR ADD A,#01 DA A MOV YEAR,A NINE1:MOV A,MONTH CJNE A,BM,NINE2 MOV A,DAY CJNE A,BD,NINE2 JNB 05H,NINE2 SETB BS NINE2:RETI ;*****************************************TEN中断(T1)预置加一程序由INT0控制其的开启与关闭
;*******************判断预置项目 TEN:MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H SETB TR1 INC COUNTS MOV A,COUNTS CJNE A,#15,TENE MOV COUNTS,#0 JB P0.0,RBRB JB P0.1,DAT SJMP TIME DAT: LJMP DATE RBRB:JB P0.1,BDAT LJMP RTIME BDAT:LJMP BDATE TENE:RETI ;**********************预置时间 TIME: JNB P0.3,TEN1 MOV A,MIN ADD A,#01 DA A MOV MIN,A CJNE A,#60H,TENA MOV MIN,#0 SJMP TENA TEN1:JNB P0.2,TENA MOV A,HOUR ADD A,#01 DA A MOV HOUR,A CJNE A,#24H,TENA MOV HOUR,#0 TENA:RETI ;******************预置日期 DATE:JNB P0.3,TEN3 MOV A,MONTH ADD A,#01 DA A MOV MONTH,A CJNE A,#13H,TENB MOV MONTH,#1 SJMP TENB TEN3:JNB P0.2,TEN4 MOV A,YEAR ADD A,#01 DA A MOV YEAR,A SJMP TENB TEN4:JNB P0.4,TENB MOV A,DAY ADD A,#01 DA A MOV DAY,A ;***************判断平闰年 MOV A,MONTH CJNE A,#02H,TEN6 MOV A,YEAR ANL A,#0F0H SWAP A MOV B,#10 MUL AB MOV 24H,A MOV A,YEAR ANL A,#0FH ADD A,24H JB ACC.0,TEN5 JB ACC.1,TEN5 MOV A,DAY CJNE A,#30H,TENB MOV DAY,#1 SJMP TENB TEN5:MOV A,DAY CJNE A,#29H,TENB MOV DAY,#1 SJMP TENB ;**************判断大小月 TEN6:CJNE A,#08H,TEN7 TEN7:JC TEN9 JB 18H,TEN8 MOV A,DAY CJNE A,#32H,TENB MOV DAY,#1 SJMP TENB TEN8:MOV A,DAY CJNE A,#31H,TENB MOV DAY,#1 SJMP TENB TEN9:JNB 18H,TEN10 MOV A,DAY CJNE A,#32H,TENB MOV DAY,#1 SJMP TENB TEN10:MOV A,DAY CJNE A,#31H,TENB MOV DAY,#1 TENB: RETI ;**************************预置闹铃时间 RTIME:JNB P0.3,TEN12 MOV A,RM ADD A,#01 DA A MOV RM,A CJNE A,#60H,TENC MOV RM,#0 SJMP TENC TEN12:JNB P0.2,TENC MOV A,RH ADD A,#01 DA A MOV RH,A CJNE A,#24H,TENC MOV RH,#0 TENC:RETI ;************************预置生日日期 BDATE:JNB P0.3,TEN14 MOV A,BD ADD A,#01 DA A MOV BD,A MOV A,BM CJNE A,#02H,TEN15 MOV A,BD CJNE A,#30H,TEND MOV BD,#1 SJMP TEND TEN15:CJNE A,#08H,TEN16 TEN16:JC TEN18 JB 18H,TEN17 MOV A,BD CJNE A,#32H,TEND MOV BD,#1 SJMP TEND TEN17:MOV A,BD CJNE A,#31H,TEND MOV BD,#1 SJMP TEND TEN18:JNB 18H,TEN19 MOV A,BD CJNE A,#32H,TEND MOV BD,#1 SJMP TEND TEN19:MOV A,BD CJNE A,#31H,TEND MOV BD,#1 SJMP TEND TEN14:JNB P0.2,TEND MOV A,BM ADD A,#01 DA A MOV BM,A CJNE A,#13H,TEND MOV BM,#1 TEND:SETB 05H RETI ;*******************************ELEVEN中断(INT0)控制了预置的开关以及生日信号的清除
ELEVEN:JNB SS,ELEVEN1 ;预置有效时按一次INT0关预置 CLR SS CLR TR1 SJMP ELEVEN3 ELEVEN1:JNB BS,ELEVEN2 ;预置无效判断生日信号有效则清除生日信号 CLR 05H CLR BS SJMP ELEVEN3 ELEVEN2:SETB SS ;都无效则令预置有效 MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H SETB TR1 ELEVEN3:RETI ;***************************************************************TWELVE 延时小程序
TWELVE:MOV P1,#0 MOV P2,#0 DJNZ R0,TWELVE TWELVE1:MOV P1,#0 MOV P2,#0 DJNZ R0,TWELVE1 RET
晶体振荡器电路
晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的脉冲，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。 分频器电路
分频器电路将32768Hz的高频方波信号经74LS4060和74LS250的二分频的分频后得到1Hz的方波信号，可以供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。 时间计数器电路
时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，时个位和时十位计数器可以设计为12进制计数器或者24进制计数器，我们这里根据自己的意愿设计成24进制计数器。 译码驱动电路
译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。 数码管
数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管，本设计采用的为LED数码管。
各单元模块设计和分析 晶体振荡器电路
晶体振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的走时准确及稳定。
图2 晶体振荡器电路图
分频器电路
通常，数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到1Hz的秒信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。
通常实现分频器的电路是计数器电路，一般采用多级2进制计数器来实现。例如，将32767Hz的振荡信号分频为1HZ的分频倍数为32767(2于15极2进制计数器。 时间计数单元
时间计数单元有时计数、分计数和秒计数等几个部分。
时计数单元一般为24进制计数器计数器，其输出为两位8421BCD码形式;分计数和秒计数单元为60进制计数器，其输出也为8421BCD码。
本实验采取了74LS90 用两块芯片进行级联来产生60进制和24进制
秒个位计数单元为10进制计数器，无需进制转换，只需将Q0与CP1(下降沿有效)相连即可。CP0(下降没效)与1HZ秒输入信号相连，Q3可作为向上的进位信号与十位计数单元的CP1相连。
秒十位计数单元为6进制计数器，需要进制转换。将10进制计数器转换为6进制计数器的
15
)，即实现该分频功能的计数器相当电路连接，其中Q2可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CP0相连。
分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同，也是分个位计数单元的Q3作为向上的进位信号应与分十位计数单元的CP0相连，分十位计数单元的Q2作为向上的进位信号应与时个位计数单元的CP0相连。60进制的连接如图4所示。 时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同，但是要求，整个时计数单元应为24进制计数器，所以在两块74LS90构成的100进制中截取24，就得在24的时候进行异步清零。24进制计数功能的电路如图5所示。
图5 24进制计数器电路
主要参考文献
《电子技术基础》
康华光
高教出版社 《电子线路设计、实验与测试》
谢自美
华中科技大学出版社 《电子技术实验》
汪学典
华中科技大学出版社 课程设计摘要 中文摘要
此次课程设计以数字钟为例，全面的利用了所学的知识，设计出了生活中常见的东西。数字钟主要有多谐振荡器、分频器、 计数器、 译码器组成。 主要芯片有74LS90、CC4511。有多谐振荡器产生约1Mz信号脉冲。满24计数器自动复位 ，从而实现24 小时计时。
关键词：多谐振荡器、分频器、 计数器、74LS90 英文摘要 This design report in detail the digital clock .Making using of our comment study .The digital clock is made of multivibrator type oscillator 、divider、counter. Following chips 74LS90 CC4511.When the hour counter reaches the summit of 24,it will return to the beginning point .So ,the whole day is counted . Key word: multivibrator 、divider、 74LS90
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创新
数字钟课程设计心得范文
一、设计目的
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.
二、设计要求
(1)设计指标
①时间以12小时为一个周期;
②显示时、分、秒;
③具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间;
④计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时;
⑤为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。
(2)设计要求
①画出电路原理图(或仿真电路图);
②元器件及参数选择;
③电路仿真与调试;
④pcb文件生成与打印输出。
(3)制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
(4)编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
三、原理框图
1.数字钟的构成
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创新
数字钟实际上是一个对标准频率(1hz)进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1hz时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
(a)数字钟组成框图
2.晶体振荡器电路
晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768hz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用ttl门电路构成;另一类是通过cmos非门构成的电路，本次设计采用了后一种。如图(b)所示，由cmos非门u1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，u2实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻r1为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容c
1、c2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个180度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。
一、设计目的
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法. 资料来源：http:///data/xdth/
一、设计目的
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.
二、设计要求
(1)设计指标
①时间以12小时为一个周期;
②显示时、分、秒;
③具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间;
④计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时;
⑤为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。
(2)设计要求
①画出电路原理图(或仿真电路图);
②元器件及参数选择;
③电路仿真与调试;
④pcb文件生成与打印输出。
(3)制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
(4)编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
三、原理框图
1.数字钟的构成
数字钟实际上是一个对标准频率(1hz)进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1hz时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
(a)数字钟组成框图
2.晶体振荡器电路
晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768hz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用ttl门电路构成;另一类是通过cmos非门构成的电路，本次设计采用了后一种。如图(b)所示，由cmos非门u1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，u2实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻r1为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容c
1、c2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个180度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。
一、设计目的
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.二、设计要求
(1)设计指标
①时间以12小时为一个周期;
②显示时、分、秒;
③具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间;
④计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时;
⑤为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。
(2)设计要求
①画出电路原理图(或仿真电路图);
②元器件及参数选择;
③电路仿真与调试;
④pcb文件生成与打印输出。
(3)制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
(4)编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
三、原理框图
1.数字钟的构成
数字钟实际上是一个对标准频率(1hz)进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1hz时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
(a)数字钟组成框图
2.晶体振荡器电路
晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768hz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用ttl门电路构成;另一类是通过cmos非门构成的电路，本次设计采用了后一种。如图(b)所示，由cmos非门u1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，u2实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻r1为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容c
1、c2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个180度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。
(f)带有消抖电路的校正电路
6.整点报时电路
电路应在整点前10秒钟内开始整点报时，即当时间在59分50秒到59分59秒期间时，报时电路报时控制信号。
当时间在59分50秒到59分59秒期间时，分十位、分个位和秒十位均保持不变，分别为
5、9和5，因此可将分计数器十位的qc和qa、个位的qd和qa及秒计数器十位的qc和qa相与，从而产生报时控制信号。
报时电路可选74hc30来构成。74hc30为8输入与非门。
四、元器件
1.四连面包板1块(编号a45)
2.镊子1把
3.剪刀1把
4.共阴八段数码管6个
5.网络线2米/人
6.cd4511集成块6块
7.cd4060集成块1块
8.74hc390集成块3块
9.74hc51集成块1块
10.74hc00集成块4块
11.74hc30集成块1块
12.10mω电阻5个
13.500ω电阻14个
14.30p电容2个
15.32.768k时钟晶体1个
16.蜂鸣器10个(每班)
1)芯片连接图
1)74hc00d2)cd4511
3)74hc390d4)74hc51d
2.面包板的介绍
面包板一块总共由五部分组成，一竖四横，面包板本身就是一种免焊电板。
面包板的样式是：
面包板的注意事项：
1.面包板旁一般附有香蕉插座，用来输入电压、信号及接地。
2.上图中连着的黑线表示插孔是相通的。
3.拉线时，尽量将线紧贴面包板，把线成直角，避免交叉，也不要跨越元件。
通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。
3.对设计的建议
我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理，以及如何检测电路的方法，还有关于检测芯片的方法。这样会有助于我们进一步的进入状况，完成设计.机械课程设计心得体会责任
摘 要
数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号，秒脉冲信号输入计数器进行计数，并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。秒计数器电路计满60后触发分计数器电路，分计数器电路计满60后触发时计数器电路，当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、数码显示器等几部分组成。
振荡电路：主要用来产生时间标准信号，因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度，所以采用石英晶体振荡器。
分频器：因为振荡器产生的标准信号频率很高，要是要得到“秒”信号，需一定级数的分频器进行分频。
计数器：有了“秒”信号，则可以根据60秒为1分，24小时为1天的进制，分别设定“时”、“分”、“秒”的计数器，分别为60进制，60进制,24进制计数器，并输出一分，一小时，一天的进位信号。
译码显示：将“时”“分”“秒”显示出来。将计数器输入状态，输入到译码器，产生驱动数码显示器信号，呈现出对应的进位数字字型。
由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致，故需要在电路上加一个校时电路可以对分和时进行校时。另外，计时过程要具有报时功能，当时间到达整点前10秒开始，蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。
为了使数字钟使用方便，在设计上使用了一个变压器和一个整流桥来实现数字钟电能的输入，使得可以方便地直接插入220V的交流电就可以正常地使用了。 关键词 数字钟 振荡 计数 校正 报时
目 录
1 设计目的...........................................................4 2 设计任务...........................................................4 3数字电子钟的组成和工作原理..........................................4 3.1数字钟的构成......................................................4 3.2原理分析..........................................................4 3.3数字点钟的基本逻辑功能框图........................................5 4.数字钟的电路设计.................................................. 5 4.1 秒信号发生器的设计............................................... 6 4.2时间计数电路的设计................................................8 4.3译码显示电路..................................................... 10 4.4正点报时电路的设计................................................12 4.5校时电路的设计....................................................13 5设计心得 .................................................... . . . .14 6参考文献.............................................................15
1设计目的
在学完了《数字电子技术基础》课程的基本理论，基本知识后，能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，锻炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。
2设计任务
2.1设计指标
1.时间计数电路采用24进制，从00开始到23后再回到00; 2.各用2位数码管显示时、分、秒;
3.具有手动校时、校分功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间; 4.计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒开始，蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。 5.为了保证计时的稳定及准确，须由晶体振荡器提供时间基准信号。 2.2设计要求
根据选定方案确定实现设计要求的基本电路和扩展电路，画出电路原理图。
3数字电子钟的组成和工作原理
3.1数字钟的构成
数字钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路等部分组成，这些都是数字电路中应用最广的基本电路。 3.2原理分析
数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号，秒脉冲信号输入计数器进行计数，并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。秒计数器电路计满60后触发分计数器电路，分计数器电路计满60后触发时计数器电路，当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致，故需要在电路上加一个校时电路可以对分和时进行校时。另外，计时过程要具有报时功能，当时间到达整点前10秒开始，蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。 3.3数字点钟的基本逻辑功能框图
图1 数字钟的基本逻辑框图
4数字钟的电路设计
下面将介绍设计电路具体方案：其中包括电源电路的设计、秒信号发生器的设计、时间计数电路的设计、译码驱动显示电路的设计、正点报时电路的设计、校时电路的设计几个部分。
4.1 秒信号发生器的设计
晶体振荡分频电路石英晶体振荡电路 1.采用频率fs=32768Hz的石英晶体。
D
1、D2是反相器，D1用于振荡，D2用于缓冲整形。Rf为反馈电阻(10~100MΩ)，反馈电阻的作用是为CMOS反相器提供偏置，使其工作在放大状态。C1是频率微调电容，改变C1可对振荡器频率作微量调整，C1一般取5~35pF。C2是温度特性校正用的电容，一般取20~405pF，电容C
1、C2与晶体共同构成Ⅱ型网络，完成对振荡器频率的控制，并提供必要的1800相移，最后输出fs=32768Hz。
图4 石英晶体振荡电路
2.多级分频电路
将32 768Hz脉冲信号输入到CD4060(内部结构如图4-4)组成的脉冲振荡的14位二进制计数器，所以从最后一级Q14输出的脉冲信号频率为：32768/214 = 32768/16384 = 2Hz 如图6。再经过二次分频，得到1Hz的标准信号脉冲，即秒脉冲如图7。
图5 CD4060内部结构
图6 脉冲分频电路
图7 秒信号原理图
图8 晶体振荡及分频电路
4.2时间计数电路的设计
秒信号经秒计数器、分计数器、时计数器之后，分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时输出信号，然后送至译码显示电路，以便实现用数字显示时、分、秒的要求。“秒”和“分”计数器应为六十进制，而“时”计数器应为二十四进制。采用10进制计数器74LS162来实现时间计数单元的计数功能，其为双2-5-10异步计数器，并且每一计数器均有异步清零端(高电平有效)。 4.2.1“分”、“秒”六十进制计数器
选用两块74LS162采用异步清零的方法完成60进制。以“秒”计数为例：计秒时，将秒个位计数单元的QA与CP(下降沿有效)相连，将74LS162连接成10进制计数器，BCPA(下降沿有效)与1HZ秒输入信号相连，QD可作为向上的进位信号与十位计数单元的CPA相连。秒十位计数单元为6进制计数器，需要进制转换。将10进制计数器转换为6(0110)进制计数器，当十位计数器计到QD QC QB QA为0110时，同时对秒的个位和十位进行清0，另外QC可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CPA相连。其具体连接图如图9CPA相连，其具体连接图如图9。 7
图9 六十进制计数器
4.2.2二十四进制计数器
同样可以选用两块74LS162采用异步清零的方法完成24进制计数 如图10。
图10二十四进制计数器
4.3译码显示电路
译码显示电路是将计数器输出的8421 BCD码译成数码管显示所需要的高低电平，我们采用阴极七段数码管，引脚如图11。
其则译码电路就应选接与它配套的共阴极七段数码驱动器。译码显示电路可采用CD4511BC-7段译码驱动器，其芯片引脚如图12。译码器A、B、C、D与十进制计数器的四个输出端相连接，a、b、c、d、e、f、g即为驱动七段数码显示器的信号。根据A、B、C、D所得的计数信号，数码管显示的相对应的字型。其具体电路图如图13。
图11 阴极七段数码管
图12 芯片CD4511BC-7段译码驱动器引脚
图13 译码显示电路
4.4正点报时电路的设计
要求当时间到达整点前10秒开始，蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。即当时间达到xx时59分50秒时蜂鸣器开始响第一次，并持续一秒钟，然后停鸣一秒，这样响五次。在59分50秒到59分59秒之间，只有秒的个位计数，分的十位QD QC QB QA输出0101,个位QD QC QB QA 输出1001，秒的十位QD QC QB QA 输出0101均不变，而秒的个位QA计数过程中输出在0和1之间转。所以可以利用与非门的相与功能，把分十位的QC 、QA ,分个位的QD、QA，秒十位的QC、QA 和秒个位的QA相“与非”作为控制信号控制与非门的开断，从而控制蜂鸣器的响和停。如图14。
图14 整点报时电路
4.5校时电路的设计
时钟出现误差时，需校准。校对时间总是在标准时间到来之前进行，分四个步骤：首先把小时计数器置到所需的数字;然后再将分计数器置到所需数字;在此同时或之后，将秒计数器在零时停计数，处于等待启动;当选定的标准时刻到达的瞬间，按起动按钮，电路则从所预置时间开始计数。由此可知，校时电路应具有预置小时，预置分、等待启动、计时四个阶段，因此，我们设计的校时电路，方便、可靠地实现这四个阶段所要求的功能。。
图15数字电子钟的计数校正电路
5设计心得
本次实验培养了我的团队合作精神，两人分工明确，我们一起处理实验过程中遇到的难题，在每连接好一个模块后，我们认真地检查电路，这样大大减少了实验出错的机率，为最后成功完成实验节省了不少的时间。
本次数字钟电路设计实验还做到理论联系实际，刚刚学过了数电这门课程，还没完全弄懂某些门电路的原理和用途，而此次课程设计恰恰提供了一个好机会，让我们从实践中加深了对所学知识的理解。
6 参考文献
1. 郝国法等主编 电子技术实验 北京：冶金工业出版社，2006 2.华中科技大学电子技术课程组编 康光华主编 电子技术基础 数字部分(第五版) 北京 ：高等教育出版社，2005 3.彭容修主编.数字电子技术基础. 武汉：华中理工大学出版社，2000 4.李哲英主编.电子技术及其应用基础(数字部分). 北京：高等教育出版社，2003 5.浙江大学电工电子基础教学中心电子学组编，郑家龙、王小海、章安元主编.集成电子技术基础教程.北京：高等教育出版社，2002
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