基于eda的數(shù)字鐘程序設(shè)計(jì)

一、課題要求：技術(shù)要求：1、掌握多功能數(shù)字鐘的工作原理。2、應(yīng)用EDA技術(shù)，VHDL語言編寫程序。3、層次化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)原理框圖。4,、硬件設(shè)計(jì)及排版。功能要求：1、基本功能：能進(jìn)行正常的時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)功能，分別6246060顯示。2（1）“清零”功能。（2）五秒短聲，整點(diǎn)長聲。本人工作：,,引腳，將程序下載到芯片中。二、設(shè)計(jì)方案：原理框圖:數(shù)字鐘原理框圖

VHDL程序，并且鎖定一共有11個(gè)小模塊：分頻，片選，按鍵，小時(shí)，分，秒，顯示模塊，七段顯示譯碼器，報(bào)時(shí)，揚(yáng)聲，36譯碼器。左邊第一個(gè)是時(shí)鐘信號(hào)輸入端，50Mhz到分頻模塊。第二個(gè)為清零按鍵，第三個(gè)為校分按鍵，第四個(gè)為校時(shí)按鍵。右邊第一個(gè)為七段顯示譯碼器輸出端，第二個(gè)為揚(yáng)聲器輸出端，第三個(gè)為6端。數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告中間模塊為數(shù)字鐘的核心，有計(jì)時(shí)，報(bào)時(shí)，校時(shí)功能。三、單元模塊設(shè)計(jì)1、分頻模塊50Mhz1000、5001，塊。數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告2、秒模塊仿真圖數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告601hz591cos33.、分模塊仿真圖數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告60EN1s2，EN4、時(shí)模塊仿真圖該模塊為24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，計(jì)時(shí)輸出為小時(shí)的數(shù)值，在EN信號(hào)到來時(shí)，計(jì)數(shù)器數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告加1，在S1按下時(shí)，EN信號(hào)有效，實(shí)現(xiàn)校時(shí)功能。5、片選模塊仿真圖該模塊提供數(shù)碼管片選信號(hào)。數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告6、按鍵模塊仿真圖該模塊是有幾個(gè)門電路組成，把它編寫成一個(gè)模塊，到時(shí)寫程序方便。該模塊連接幾個(gè)按鍵，由按鍵控制。數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告7、報(bào)時(shí)模塊仿真圖5950，52，54，56，58100Q10001數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告功能。8、BBB模塊仿真圖數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告該模塊對(duì)應(yīng)不同的片選信號(hào)送出不同的要顯示的數(shù)據(jù)。9、36譯碼器模塊仿真圖該模塊為36譯碼器，為輸出到數(shù)碼管對(duì)應(yīng)功能。數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告10、七段譯碼器模塊仿真圖數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告該模塊為七段譯碼器，輸出到數(shù)碼管的每一個(gè)引腳，可以正確的點(diǎn)亮每一個(gè)數(shù)碼管。11、揚(yáng)聲模塊仿真圖該模塊也為幾個(gè)門電路組合，控制著對(duì)揚(yáng)聲器的輸入，當(dāng)時(shí)間到達(dá)某一點(diǎn)時(shí)，輸出不同的脈沖信號(hào)到揚(yáng)聲器，給予揚(yáng)聲器信號(hào)。數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告四、頂層模塊設(shè)計(jì)程序圖：數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告總體框圖11FPGA五、硬件電路設(shè)計(jì)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告由另一位同學(xué)負(fù)責(zé)，收集好器件，將器件排版在電路板上，并將其焊接成成品。六、硬件電路安裝及調(diào)試在EDA中，將頂層文件各個(gè)輸入與輸出端口鎖定引腳。鎖定好引腳后將整個(gè)頂層文件下載到FPGA芯片中。USBIDEprogrammer中選擇自己要的文件，下載時(shí)必須先安裝好芯片再接電源，下載成功后，先拔USB。下載好以后，用杜邦線將硬件和芯片的引腳連接好，檢查無誤后進(jìn)行測試。七、調(diào)試結(jié)果為了每個(gè)模塊的正確性，將一一對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行測試。將芯片與硬件連接59下一秒，分為1，秒為00。然后用校時(shí)功能按鍵將分校分到59S3，秒清S2數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告八、設(shè)計(jì)中遇到的問題及解決方案我負(fù)責(zé)軟件部分，開始在編寫程序時(shí)根本無從下手，再找了一些資料后終EDA50MHz的脈沖分到1000Hz，500Hz1Hz，分頻量比較大，不能仿真，只能先改小一下數(shù)據(jù)，驗(yàn)證程序是否正確。363826個(gè)數(shù)碼管，但是38的引腳與硬件上的引腳是反的，數(shù)碼管顯示的是亂碼。當(dāng)數(shù)字鐘的時(shí)分秒順序錯(cuò)了以后，不需要重新鎖定引腳，只要將對(duì)應(yīng)的杜邦線對(duì)調(diào)一下就行了。我們校時(shí)用的按鍵是自鎖開關(guān)，其實(shí)只要改成下拉電阻就可以了。九、收獲與體會(huì)經(jīng)過兩個(gè)星期的數(shù)電課程設(shè)計(jì)，收獲很大，讓我們自己設(shè)計(jì)了數(shù)電模型，從軟件和硬件上學(xué)到了很多知識(shí)。兩個(gè)同學(xué)一個(gè)設(shè)計(jì)軟件，一個(gè)設(shè)計(jì)硬件，不僅提高了學(xué)習(xí)能力，還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作能力。我負(fù)責(zé)的是軟件部分，這學(xué)期正EDA雖然數(shù)字鐘看起來很簡單，但是要把每個(gè)模塊全部搞在一起還是有點(diǎn)難度的。開始經(jīng)過上網(wǎng)及圖書館借書來了解數(shù)字鐘的結(jié)構(gòu)與工作原理，把它每一部分的模塊摸透清楚后，在開始編程，寫入芯片。同時(shí)還要把軟件與硬件結(jié)合起來，在各自做各自的工作時(shí)還要緊密結(jié)合自己組員的工作，只有兩個(gè)人的東西做完后，組合起來才算真正的完成。6246060（1）能夠利用按鍵實(shí)現(xiàn)“校時(shí)（2）EDAVHDL數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告?zhèn)€小模塊連接到一起，然后將整個(gè)程序畫出原理框圖，與自己預(yù)測的相比較。當(dāng)軟件做好后，用下載線將自己寫的程序?qū)戇M(jìn)芯片中，不過此時(shí)要注意先USB同學(xué)用杜邦線連接開始測試，第一次先將整個(gè)程序?qū)懭?，發(fā)現(xiàn)沒有正確顯示，然后一個(gè)一個(gè)模塊檢測后，發(fā)現(xiàn)了問題，終于數(shù)字鐘做好了，基本功能與擴(kuò)展功能都出來了。這次課程設(shè)計(jì)后，軟件方面有著明顯的提高，而且合作啊能力也提高了，從硬件到軟件，不僅僅是知識(shí)上，還有能力上，還要感謝同組同學(xué)，沒有他的硬件，這次數(shù)字鐘也完不成。這次收獲還是很大的，自己的努力與汗水終于沒有出，總結(jié)這次課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，在以后的課