數(shù)字邏輯EDA電子鐘課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、-. z 多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì)說(shuō)明：1系統(tǒng)頂層框圖：各模塊電路功能如下：1.秒計(jì)數(shù)器、分計(jì)數(shù)器、時(shí)計(jì)數(shù)器組成最根本的數(shù)字鐘，其計(jì)數(shù)輸出送7段譯碼電路由數(shù)碼管顯示。2.基準(zhǔn)頻率分頻器可分頻出標(biāo)準(zhǔn)的1HZ頻率信號(hào)，用于秒計(jì)數(shù)的時(shí)鐘信號(hào)；分頻出4HZ頻率信號(hào)，用于校時(shí)、校分的快速遞增信號(hào)；分頻出64HZ頻率信號(hào)，用于對(duì)按動(dòng)校時(shí)，校分按鍵的消除抖動(dòng)。2.多功能數(shù)字鐘構(gòu)造框圖：一、系統(tǒng)功能概述已完成功能完成時(shí)分秒的依次顯示并正確計(jì)數(shù)，利用六位數(shù)碼管顯示；時(shí)分秒各段個(gè)位滿10正確進(jìn)位，秒分能做到滿60向前進(jìn)位，有系統(tǒng)時(shí)間清零功能；定時(shí)器：實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)，通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出上下報(bào)時(shí)聲音；時(shí)間設(shè)置，也就是手動(dòng)調(diào)時(shí)功能：

2、當(dāng)認(rèn)為時(shí)鐘不準(zhǔn)確時(shí)，可以分別對(duì)分時(shí)鐘進(jìn)展調(diào)整；鬧鐘：實(shí)現(xiàn)分/時(shí)鬧鐘設(shè)置，在時(shí)鐘到達(dá)設(shè)定時(shí)間時(shí)通過(guò)揚(yáng)聲器響鈴。有靜音模式。 待改良功能：1. 系統(tǒng)沒(méi)有萬(wàn)年歷功能，正在思考設(shè)計(jì)方法。2. 應(yīng)添加秒表功能。二、系統(tǒng)組成以及系統(tǒng)各局部的設(shè)計(jì)1.時(shí)計(jì)數(shù)模塊時(shí)計(jì)數(shù)模塊就是一個(gè)2位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器，記數(shù)到23清零。VHDL的RTL描述如下：-t_h.vhdlibrary ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entityt_h is port(en,clk,clr:in std_logic; dout:out std_

3、logic_vector(7 downto 0); c:out std_logic);endt_h;architecture rtl oft_h issignal t:std_logic_vector(7 downto 0);begin process(en,clk,clr) variable t:std_logic_vector(7 downto 0); begin if en=1 then -異步使能 if clk event and clk=1 then t:=t+1; if t(3 downto 0)=*A then -個(gè)位等于10則十位加1 t(7 downto 4):=t(7 do

4、wnto 4)+1; t(3 downto 0):=*0; -個(gè)位清零 end if; if t*23 then -大于23清零 t:=*00; end if; end if; if clr=1 then -異步清零 t:=*00; end if; end if; dout=t; end process;end rtl;時(shí)計(jì)數(shù)器模塊仿真波形如下從仿真波形可知，當(dāng)計(jì)數(shù)到23時(shí)，下一個(gè)時(shí)鐘上升沿到來(lái)時(shí)就清零了，符合設(shè)計(jì)要求。時(shí)計(jì)數(shù)模塊框圖如下分及秒計(jì)數(shù)模塊分及秒計(jì)數(shù)模塊也是一個(gè)2位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器，記數(shù)到59清零。VHDL的RTL描述如下：library ieee;use ieee.std_logi

5、c_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entityt_s is port(en,clk,clr:in std_logic; dout:buffer std_logic_vector(7 downto 0); c:out std_logic);endt_s;architecture rtl oft_s isbegin process(en,clk,clr) begin if en=1 then if clr=1 then -異步清零 dout=*00; elsif clk event and clk=1 then if dout(3 downto

6、0)9 then dout(3 downto 0)=dout(3 downto 0)+1; c=0; elsif dout(7 downto 4)5 then dout(3 downto 0)=*0; dout(7 downto 4)=dout(7 downto 4)+1; else dout=*00; c=1; end if; end if; else dout10 then dout=1;t:=t-1; else dout=0; end if; end if; else dout=0;t:=0; end if; end process;end rtl;library ieee;use ie

7、ee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity ring is port( clk: in std_logic; clk500: in std_logic; clk1k:in std_logic; beep:out std_logic);end ring;architecture rtl of ring isbegin process(clk) variable t: std_logic; variable n: integer range 0 to 15:=0; begin if clk event and clk=1

8、 then t:=not t;n:=n+1; end if; if t=1 and n11 then beep=clk500; elsif n=11 then beep=clk1k; else beepsys_en,clk=clk_h,clr=sys_rst,dout=reg_h); m:t_s port map(en=sys_en,clk=clk_m,clr=sys_rst,dout=reg_m,c=c_m); s:t_s port map(en=sys_en,clk=sys_clk1,clr=SCc,dout=reg_s,c=c_s); -sled:segmain port map(clk

9、=clk1,reset_n=SCc,seg_data=seg_data,seg_=seg_,datain=dout(15 downto 0); -ring0:ring port map(en=en_r,clk=clk_ring,clk500=sys_clk500,clk1k=sys_clk1k,beep=beep); haoin1:haoin port map( SA,sys_clk64,SAc); haoin2:haoin port map( SB,sys_clk64,SBc); haoin3:haoin port map( SC,sys_clk64,SCc); haoin4:haoin p

10、ort map( SD,sys_clk64,SDc); NL:naoling port map(beep=NL_ring,h=reg_h,m=reg_m,clk4hzh=sys_clk4_NL_h,clk4hzm=sys_clk4_NL_m,sys_en=sys_en,sys_rst=sys_rst,h_o=NL_reg_h,m_o=NL_reg_m); beep=clk_ring and mh; -led=reg_s(3 downto 0); p_sys_clk:process(clk1) variable t1,t4,t64,t500,t1k:integer range 0 to 5000

11、0000; begin if clk1 event and clk1=1 then t1:=t1+1; t4:=t4+1; t64:=t64+1; t500:=t500+1; t1k:=t1k+1; if t1=clki/2 then t1:=0; sys_clk1=not sys_clk1; end if; if t4=clki/8 then t4:=0; sys_clk4=not sys_clk4; end if; if t64=clki/128 then t64:=0; sys_clk64=not sys_clk64; end if; if t500=clki/1000 then t50

12、0:=0; sys_clk500=not sys_clk500; end if; if t1k=clki/2000 then t1k:=0; sys_clk1k=not sys_clk1k; end if; end if; end process p_sys_clk; p_c:process(SAc,SBc,SCc,SDc) begin if SAc=1 and SDc=0 then clk_h=sys_clk4; else clk_h=c_m; end if; if SAc=1 and SDc=1 then sys_clk4_NL_h=sys_clk4; else sys_clk4_NL_h=0; end if; if SBc=1 and SDc=0then clk_m=sys_clk4; else clk_m=c_s; end if; if SBc=1 and SDc=1then sys_clk4_NL_m=sys_clk4; else sys_clk4_NL_m=0; end if; if SDc=0 then dout(7 downto 0)=reg_s