北邮数电作息时间

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1、数字电路综合实验设计学校作息时间管理系统一、设计任务要求学校作息时间管理系统基本要求：1、该管理系统有常态、考试和假日三种工作模式，三种模式用一个按键BTN实现切换，并用点阵进行显示：常态模式显示N，考试模式显示E，假日模式显示H。2、常态模式：每天上午的7点50、下午13点20和18点20打预备铃，上午的8点、9点、10点10分、11点10分、下午的13点30、14点30、15点40、16点40、18点30和19点30打上课铃，上午的8点50、9点50、11点、12点、下午的14点20、15点20、16

2、点30、17点30、19点20和20点20打下课铃，每天晚上的23点打熄灯铃。3、考试模式：每天上午的7点50、下午12点50打预备铃，上午的8点、10点、下午的13、15点打考试铃，上午的12点和下午的17点打收卷铃，每天晚上的23点打熄灯铃。4、假日模式：只在晚上23点打熄灯铃。5、铃声要求：预备铃声、上课玲声、下课铃声、熄灯铃声、考试铃声和收卷铃声至少用3种用不同的乐曲表示，每种铃声不短于10秒，不长于20秒，且上课铃声和考试铃声必须终止于开始时间，下课铃声和收卷铃声必须起始于课程或考试结束时间。6

3、、任何模式下，时钟都要走时正确，且可以用按键BTN进行校正调节，时间用6个数码管显示。提高要求：1、打铃时间可以人工修改。2、自拟其它功能。二、设计思路与结构框图1.设计思路铃声系统主时钟时分秒计时器时间显示点阵显示分频器时间设置模式设置图1结构框图由结构框图可以分析得出，该系统的的主体是时分秒计时器。该系统一部分由外部控制时间设置信号，以时钟信号的翻转为计数依据，完成对时分秒每一位的计数，并将结果通过数码管译码电路显示出来；另一部分，通过模式设置信号改变不同的模式，显示在点阵上，并利用时钟计数器输出每一

4、位时间控制铃声系统在一定的时间响铃。2.模式设置部分的状态转移图Ø该控制器一共有三个基本状态：常态状态S1、考试状态S2和放假状态S3。由BTN7控制change信号来切换状态。正常模式S101考试模式S2放假模式S32图2状态转移图三、分块电路和仿真波形分析1.分频器1.1电路模块CLK_IN：输入时钟CLK_OUT：输出1Hz方波CLK_SOUND：输出1kHz时钟1.2关键代码ENTITYVIDISPORT(CLK_IN:INSTD_lOGIC;--输入信号CLK_OUT:OUTSTD_LOGIC;

5、--输出1Hz信号CLK_SOUND:OUTSTD_lOGIC--输出1kHz信号);ENDVID;ARCHITECTURErtl_arcOFVIDISSIGNALcount:integer:=0;SIGNALcount2:STD_LOGIC_VECTOR(8DOWNTO0):="000000000";SIGNALCLKTEMP:STD_LOGIC;SIGNALCLKTEMP2:STD_LOGIC;BEGINPROCESS1:process(CLK_IN,count,CLKTEMP)--50M分频begi

6、nif(CLK_IN'eventandCLK_IN='1')thenif(count=24999999)thencount<=0;CLKTEMP<=notCLKTEMP;elsecount<=count+1;endif;endif;endprocessPROCESS1;CLK_OUT<=CLKTEMP;PROCESS2:process(CLK_IN,count2,CLKTEMP2)--5k分频beginif(CLK_IN'eventandCLK_IN='1')thenif(count2="11111001

7、1")then--count2为499时count2<="000000000";--CLKTEMP2翻转CLKTEMP2<=notCLKTEMP2;elsecount2<=count2+'1';endif;endif;endprocessPROCESS2;CLK_SOUND<=CLKTEMP2;ENDrtl_arc;1.3仿真波形该波形图中，CLK_IN为5MHz的方波，因为CLK_OUT为50M分频，所以CLK_OUT在该仿真过程中始终输出0，而CLK_SOUND信号为5k分频，所以可以看出CLK_SO

8、UND最后输出1000Hz的方波。输入频率是输出频率的5k倍，说明仿真是正确的。2.时分秒计时器2.1功能描述时分秒计数器由三部分组成，秒计时器、分计时器、时计时器；其中秒计时器和分计时器都是60进位，而时计时器是24进位的。这三个计时器的功能包括：2.1.1设置时间的功能在设置时间的时候需要让计时器停止，所以需要有使能输入端enable、选择设置位输入信号bitchoice[7..0]，在修改时间的时候，时间由外部输入控制，