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