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《基于xilinx_fpga的数字钟设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、各专业全套优秀毕业设计图纸基于FPGA的多功能数字钟一、设计题目基于XilinxFPGA的多功能数字钟设计二、设计目的1.掌握可编程逻辑器件的应用开发技术——设计输入、编译、仿真和器件编程；2.熟悉一种EDA软件使用；3.掌握Verilog设计方法；4.掌握分模块分层次的设计方法；5.用Verilog完成一个多功能数字钟设计;6.学会FPGA的仿真。三、设计内容设计实验项目九多功能电子钟²功能要求：利用实验板设计实现一个能显示时分秒的多功能电子钟，具体要求为：基本功能：1)准确计时，以数字形式显示时、分、秒，可通过按键选择指示当前显示时间范围模式；2)计时时间范围00:00:00
2、－23:59:593)可实现校正时间功能；4)可通过实现时钟复位功能：00:00:00扩展功能：1)定时报：时间自定(不要求改变)，闹1分钟(1kHz)---利用实验板LED或外接电路实现。2)仿广播电台正点报时：XX:59:[51,53,55,57(500Hz);59(1kHz)]---利用实验板LED或外接电路实现。3)报整点时数：XX:00:[00.5-XX.5](1kHz)，自动、手动---利用实验板LED或外接电路实现。4)手动输入校时；5)手动输入定时闹钟；6)万年历；7)其他扩展功能；²设计步骤与要求：1)计算并说明采用Basys2实验板时钟50MHz实现系统功能的
3、基本原理。2)在XilinxISE13.1软件中，利用层次化方法，设计实现模一百计数及显示的电路系统，设计模块间的连接调用关系，编写并输入所设计的源程序文件。3)对源程序进行编译及仿真分析（注意合理设置，以便能够在验证逻辑的基础上尽快得出仿真结果）。4)输入管脚约束文件，对设计项目进行编译与逻辑综合，生成下载所需.bit类型文件。5)在Basys2实验板上下载所生成的.bit文件，观察验证所设计的电路功能。四、总体设计思路主体分为分频模块，正常时间模块（包含两个模60计数器和一个模24计数器子模块），闹钟模块（分为一个模60计数器模块，一个模24计数器模块，四个比较器模块），电台
4、报时模块，数码管显示模块（分为模式选择模块，片选信号及扫描程序模块，和译码模块）。将各模块连接好各接线口即得到数字钟顶层模块complete.sch。五、各模块设计及源代码1.分频模块分频模块要将50MHz的时钟信号分成三个分别为1Hz，500Hz，1kHz的三个脉冲信号，设置三个计数器，在三个频率信号分别对应的延时时间进行翻转，就可以得到三个不同的脉冲信号。源代码如下：//freq.vmodulefreq(clk,_1Hz,_500Hz,_1kHz);inputclk;output_1Hz,_500Hz,_1kHz;reg_1Hz=0,_500Hz=0,_1kHz=0;reg[
5、24:0]cnt1=0,cnt2=0,cnt3=0;always@(posedgeclk)beginif(cnt1<25'd24999999)//if(cnt1<25'd249)//做test仿真时让变化更快cnt1<=cnt1+1;//未达到计数时间计数器加一elsebegin_1Hz<=~_1Hz;//达到计时时间，信号翻转且计数器归零cnt1<=0;endendalways@(posedgeclk)beginif(cnt2<25'd49999)//if(cnt2<25'd49)cnt2<=cnt2+1;elsebegin_500Hz<=~_500Hz;cnt2<=0;end
6、endalways@(posedgeclk)beginif(cnt3<25'd24999)//if(cnt3<25'd25)cnt3<=cnt3+1;elsebegin_1kHz<=~_1kHz;cnt3<=0;endendendmodule2.时钟正常显示模块正常显示模块分为时分秒三个子模块，分别对应一个模24计数器和两个模60计数器。模24计数器和模60计数器设计都BCD码来表示时分秒的值，每个分为高位和低位，均对应一个十进制的数。对模24计数器，每个脉冲信号来临时当低位小于9时加一；等于9时高位加一且低位置零；且高位小于3，低位小于9，超过时高低位均置零；当高位等于2时，低
7、位只能到3，同时复位nCR低电平时高低位均置零。同理可得模60计数器的设计。根据这个思路，得到模24计数器源代码如下：//counter24.vmodulecounter24(CntH,CntL,nCR,EN,CP);inputnCR,EN,CP;output[3:0]CntH,CntL;//分别为高位和低位reg[3:0]CntH,CntL;always@(posedgeCPornegedgenCR)beginif(~nCR){CntH,CntL}<=8'h00;//复位键清零
