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《eda可校時數(shù)字鐘設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、可校時數(shù)字鐘設計實驗報告姓名鄭珞指導教師賈立新專業(yè)班級電信1102學院信息工程學院提交日期2013年9月15日實驗目的：設計一個數(shù)字計時器，可以完成從00:00到59:59的計時功能，并在控制電路的作用下具有清零、保持、快速校時、報時等基本功能。設計要求：1)能進行正常的分、秒計時功能，最大計時顯示59分59秒。2)分別由四個數(shù)碼管顯示分秒的計時。3)clear1、clear2、clear3、clear4是清零開關，clear1=clear2=clear3=clear4=1時，計時器正常工作；clear1=0時，秒個位清零；cl
2、ear2=0時，秒十位時清零；clear3=0時，分個位清零；clear4=0時，分十位清零。4)K1、K2、K3、K4是校時開關，K1=K2=K3=K4=0時，計時器正常工作；K1=1時，進行秒個位校時；K2=1時，進行秒十位校時；K3=1時，進行分個位校時；K4=1時，進行分十位校時。5)具有報時功能，每十分鐘報時一次。6)用Quartusii軟件對設計電路進行仿真，并下載到EDA實驗板上對其功能進行驗證。工作原理:數(shù)字計時器由分頻模塊、校時模塊、計時模塊、動態(tài)顯示模塊、報時模塊等幾部分組成，分頻模塊將電路板給予的8HZ的基
3、準時鐘信號分成電路所需要的頻率，校時模塊通過校時電路進行快速校分校秒，計分計秒模塊與動態(tài)顯示模塊相連，從而將分秒顯示在七段數(shù)碼管上。其原理如圖1所示：圖1總原理圖總圖及仿真結(jié)果：頂層原理圖（總圖）如圖2所示：圖2頂層原理圖仿真圖如圖3所示：圖3頂層仿真圖各模塊說明:1.分頻模塊：分頻模塊將EDA實驗板提供的8hz和25Mhz時鐘信號分頻，得到所需的頻率。實驗中需要1hz作為計分計秒的時鐘信號，所以我們需要將8HZ的信號進行八分頻。同時需要250hz作為報時的時鐘信號，所以需要將25Mhz的信號進行10000分頻。a)八分頻：該分
4、頻由VHDL語言編程，實驗了對8HZ信號的八分頻，從而得到1HZ的信號。原理圖如圖4所示：圖4八分頻的VHDL語言波形圖如圖5所示：圖5八分頻仿真圖最后利用原理圖產(chǎn)生的可八分頻的元器件（如圖6所示）：圖6八分頻元器件b)十分頻:十分頻的原理圖如圖7所示：圖7十分頻電路圖波形圖如圖8所示：圖8十分頻仿真圖10000分頻可由4個十分頻電路級聯(lián)而成，最后封裝電路可得（如圖9所示）：圖910000分頻元器件1.計時模塊：計時電路包括秒，分兩個模塊，秒與分可以進行進位。秒和分都是一個模六十計數(shù)器，設計采用的是同步計數(shù)器，所以它們所接的時鐘
5、信號均為1HZ。a)秒計時電路（如圖10所示）：圖10秒計時電路原理圖當秒計時到59秒時有四與非門輸出一個低電平將秒個位和秒十位置零，同時變換此低電平為高作為進位信號傳遞給分個位。波形圖如圖11所示：圖11秒計時仿真圖封裝秒計時電路可得（如圖12所示）：圖12秒計時元器件a)分計時電路（如圖13所示）：圖13分計時電路原理圖分計時電路圖與秒計時電路相似，不同的是分計時清零的條件不僅秒計時要到59，分計時也要到59，故清零信號的輸入還要添加秒計時模塊的輸出。波形圖與秒計時電路類似。封裝分計時電路可得（如圖14所示）:圖14分計時元
6、器件1.動態(tài)顯示模塊：此模塊用于數(shù)碼管的動態(tài)顯示，此實驗需要四個數(shù)碼管參與顯示，將秒個位、秒十位、分個位、分十位分別于顯示譯碼器7448相連，從而在實驗板上顯示出來。原理圖如圖15所示：圖15動態(tài)顯示電路原理圖2.校時模塊：校秒電路與校分電路一樣。原理圖如圖16所示：圖16校時電路原理圖當js2=0時，電路輸出1HZ的脈沖供給秒計時模塊和分計時模塊正常工作；當js2=1時，通過按動K5對數(shù)字鐘進行校時。為了防止撥開關時引發(fā)的顫動對校時產(chǎn)生影響，故在電路中加入了消顫的D鎖存器。封裝校時電路可得（如圖17所示）：圖17校時元器件1.
7、報時模塊數(shù)字計時器每記10分鐘，利用250hz的時鐘信號使蜂鳴器響一次。原理圖如圖18所示：圖18報時電路原理圖封裝報時電路可得（如圖19所示）：圖19報時元器件調(diào)試、編程下載：選擇“Processing-startcomplication”進行全編譯，編譯后進行管腳分配，并且將未用到的管腳置于高阻態(tài)，最后把程序下載到EDA實驗板上，實驗板上顯示及操作結(jié)果正確。實驗中遇到的問題解決辦法：本次實驗中出現(xiàn)了一些問題，在設計原理圖及編輯程序時不夠仔細，導致調(diào)試時出現(xiàn)錯誤。以下是實驗中遇到的問題以及解決辦法：1.用VHDL語言編輯程序本
8、實驗中的八分頻是由VHDL編輯而成，因為我本身對VHDL語言的不熟悉，導致分頻時出現(xiàn)錯誤，后經(jīng)過咨詢老師和網(wǎng)上查詢資料，順利地解決了問題。2.顯示譯碼問題在編輯過程，因找不到合適的顯示譯碼器，而在調(diào)試過程中出現(xiàn)亂碼現(xiàn)象。后通過網(wǎng)上查詢資料，用了7448七段顯示譯
