EDA课程设计-基于eda的多功能数字钟设计

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1、EDA(II)多功能数字钟目录、一.设计说明…………………………………………………………1I.功能说明…………………………………………………………………………………1II.功能简介…………………………………………………………………………………1二.总体方案分析………………………………………………3三.各子模块设计原理……………………………………………3I.脉冲分频模块…………………………………………………………………………3II.时钟计时模块(包含校定和清零功能)………………………………………………4III.显示控制电路……………………………………………

2、……………………………7IV.显示模块和计时模块结合……………………………………………………………11V.整点报时模块…………………………………………………………………………11VI.闹钟模块………………………………………………………………………………13四.调试与仿真……………………………………………………17I.脉冲发生模块…………………………………………………………………………17II.计时电路……………………………………………………………………………18III.仿真……………………………………………………………………………………18五.收获与体会

3、…………………………………………………………19六.附录…………………………………………………………2026EDA(II)多功能数字钟一.设计说明I.功能说明:设计一个能进行时、分、秒计时的十二小时制或二十四小时制的数字钟,并具有定时与闹钟功能,能在设定的时间发出闹铃音,能非常方便地对小时、分钟和秒进行手动调节以校时间,每逢整点,产生报时音报时。系统框图如图1-1所示:图1-1多功能数字钟系统框图II.功能简介此设计问题可分为主控电路、计数器模块和扫描显示三大部,主控电路中各种特殊功能的实现设计问题的关键。用两个电平信号A、B进行模式选择,AB=00为模

4、式0,系统为计时状态;AB=01为模式1,系统为手动校时状态;AB=10为模式2,系统为闹钟设置状态。设置一个cd信号,当cd=00时,表示在手动校对时,选择调整时部分;当cd=01时,表示在手动校对时,选择调整分钟部分;。当cd=10时,表示在手动校对时,选择调整秒部分设置一个change26EDA(II)多功能数字钟信号,在手动校时或闹钟设置模式下,每按一次,计数器加1。设置一个reset信号,当reset=0时,整个系统复位;当reset=1时,系统进行计时或其他特殊功能操作。设置一个闹钟设置信号reset1,当reset1=1时,对闹钟进行设置,

5、当reset1=0时,关闭闹钟信号。设置一个E信号,当E=0时,表示在手动校对时,选择调整时部分;当E=1时,表示在手动校对时,选择调整分钟部分设置状态显示信号(连发光二极管):LD_alert指示是否设置了闹铃功能;LD_h指示当前调整的是小时信号;LD_m指示当前调整的是分钟信号。当闹钟功能设置后(LD_alert=1),系统应启动一个比较电路,当计时与预设闹铃时间相等时,启动闹铃声,直到关闭闹铃信号有效。整点报时部分由分和秒计时同时为0(或60)启动,与闹铃共用一个扬声器驱动信号out。系统计时时钟为clk=1Hz,选择另一时钟clk_lk=1kH

6、z作为产生闹铃声、报时音的时钟信号。主控电路状态表如表1-1所示。硬件系统示意图如图1-2所示。表1-1数字钟主控电路状态表模式选择秒、分、时计数器秒冲输出状态备注resetreset1ABturnLD_hLD_mLD_alert0xxxxx000系统复位1x00xclk000系统计时1x010change=↑分计数器加1010手动校时1x011change=↑时计数器加110011100change=↑分计数器加1011设置闹钟11101change=↑时计数器加110110xxxx000关闭闹钟26EDA(II)多功能数字钟图1-2数字钟硬件系统示意

7、图一.总体方案分析:整个电路有三大主体电路:1.控制电路,2.脉冲电路,3,功能电路时钟电路首先要有输入脉冲,由于平台提供了脉冲发生器,就省去了脉冲发生器的设计,这里我们只需要设计一个分频器,得到我们需要的频率。时钟的计时范围是00:00:00---23:59:59,所以我们需要设计模六十和模二十四的计数器组成时钟计时电路。为了显示当前时钟时间,我们需要一个显示电路。校分、校时、清零电路只需要输入一些控制信号给时钟计时电路即可,当然这些控制信号是由开关提供的。要实现整点报时功能,一个报时控制电路是必不可少的。这是只含基本功能的时钟电路所包含的子电路。为了

8、实现我们加入的闹钟功能,我们需要一个闹钟时间设定电路;闹钟时间保持电路;比较电路

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