EDA课程设计——数字时钟.doc

HefeiUniversityEDA课程设计报告设计题目:数字时钟设计 专业:自动化(2)班 姓名:李宏灶学号:00 指导老师:康南生前言随着基于PLD的EDA技术的发展和应用领域的扩大和深入,EDA技术在电子信息、通信、自动控制及计算机应用领域的重要性日益提高。作为现在的大学生应熟练掌握这门技术,为以后的发展打下良好的基础,本实验设计是应用QuartusII环境及VHDL语言设计一个时间可调的数字时钟。使自己熟练使用QuartusII环境来进行设计,掌握VHDL语言的设计方法。要注重理论与实践之间的不同,培养自己的实践能力!目录一、课程设计任务及要求 4二、整体设计思想 5三、详细设计 : 5产生电路 5 5 7 7 7 8 9 11 12 13四、设计总结 13五、附录 18一、)掌握VHDL语言的基本运用2)掌握QuartusII的简单操作并会使用EDA实验箱3))有时、分、秒计数显示功能,小时为24进制,分钟和秒为60进制以24小时循环计时2)设置复位、清零等功能3)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)时钟计数显示时有LED灯显示;二、)时、分、秒计时器时计时器为一个24进制计数器,分、秒计时器均为60进制计数器。当秒计时器接受到一个秒脉冲时,秒计数器开始从1计数到60,此时秒显示器将显示00、01、02、...、59、00;每当秒计数器数到00时,就会产生一个脉冲输出送至分计时器,此时分计数器数值在原有基础上加1,其显示器将显示00、01、02、...、59、00;每当分计数器数到00时,就会产生一个脉冲输出送至时计时器,此时时计数器数值在原有基础上加1,其显示器将显示00、01、02、...、23、00。即当数字钟运行到23点59分59秒时,当秒计时器在接受一个秒脉冲,数字钟将自动显示00点00分00秒。2)校时电路当开关拨至校时档时,电子钟秒计时工作,通过时、分校时开关分别对时、分进行校对,开关每按1次,与开关对应的时或分计数器加1,当调至需要的时与分时,拨动reset开关,电子钟从设置的时间开始往后计时。、:产生电路数字钟以其显示时间的直观性、走时准确性作为一种计时工具,数字钟的基本组成部分离不开计数器,在控制逻辑电路的控制下完成预定的各项功能。由晶振产生的频率非常稳定的脉冲,经整形、稳定电路后,产生一个频率为1Hz的、非常稳定的计数时钟脉冲。由计数器的计数过程可知,正常计数时,当秒计数器(60进制)计数到59时,再来一个脉冲,则秒计数器清零,重新开始新一轮的计数,而进位则作为分计数器的计数脉冲,使分计数器计数加1。现在我们把电路稍做变动:把秒计数器的进位脉冲和一个频率为2Hz的脉冲信号同时接到一个2选1数据选择器的两个数据输入端,而位选信号则接一个脉冲按键开关,当按键开关不按下去时(即为0),则数据选择器将秒计数器的进位脉冲送到分计数器,此时,数字钟正常工作;当按键开关按下去时(即为1),则数据选择器将另外一个2Hz的信号作为分计数器的计数脉冲,使其计数频率加快,当达到正确时间时,松开按键开关,从而达到调时的目的。调节小时的时间也一样的实现。由计数部分、数据选择器、译码器组成,是时钟的关键部分。1、计数部分:由两个60进制计数器和一个24进制计数器组成,其中60进制计数器可用6进制计数器和10进制计数器构成;24进制的小时计数同样可用6进制计数器和10进制计数器得到:当计数器计数到24时,“2”和“4”同时进行清零,则可实现24进制计数。2、数据选择器:84输入14输出的多路数据选择器,因为本实验用到了8个数码管(有两个用来产生隔离符号‘—’)。3、译码器:七段译码器。译码器必须能译出‘—’,由实验二中译码器真值表可得:字母F的8421BCD码为“1111”,译码后为“1000111”,现在如果只译出‘—’,即字母F的中间一横,则译码后应为“0000001”,这样,在数码管上显示的就为‘—’。,系统设计采用自顶向下设计方法,由时钟分频部分、计时部分、按键部分调时部分和显示部分五个部分组成。这些模块都放在一个顶层文件中。1)时钟计数:首先下载程序进行复位清零操作,电子钟从00:00:00计时开始。sethour可以调整时钟的小时部分,setmin可以调整分钟,步进为1。由于电子钟的最小计时单位