毕业论文--基于FPGA的多功能数字钟设计与实现

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1、大连东软信息学院本科毕业设计（论文）论文题目：基于FPGA的多功能数字钟设计与实现系所：电子工程系专业：电子信息工程（集成电路设计与系统方向）学生姓名：学生学号：指导教师：导师职称：讲师完成日期：2014年4月28日大连东软信息学院DalianNeusoftUniversityofInformation大连东软信息学院毕业设计（论文）摘要基于FPGA的多功能数字钟设计与实现摘要随着人类科技文明的发展，人们对于时钟的要求在不断地提高。时钟已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具，在很多实际应用中，还需要能够实现更多其它的功能。同时，硬件描述语言和现场可编程门阵列（FPGA，Field

2、ProgrammableGataArray）的使用，可以极大地方便电路的设计，结合电子设计自动化（EDA，ElectronicDesignAutomation）技术已经成为一种主导的设计方法。本设计采用自上而下的设计方法，用Verilog语言描述电路，并在EDA工具下完成综合以及仿真，验证数字钟时序以及功能。本课题要求基于AlteraFPGA设计与实现多功能数字钟。根据系统功能划分为五个模块，包括分频模块、控制单元、计数模块、响铃模块和七段数码管显示，五个模块相互作用共同实现系统功能。具有时、分、秒计时功能、通过按键校对时间功能、整点报时功能以及数码管显示功能，此外还可通过按键

3、切换具有开始、暂停功能的秒表以及闹铃使用。根据高级数字系统设计和实现的基本流程，通过对系统功能需求进行分析，对整体流程图进行设计、并提取出数据通道和控制单元。接下来，用可综合的寄存器传输级Verilog语言实现、经过ModelSim做功能仿真、再功能满足要求基础上，用QuartusII进行综合布局布线，并最终下载到FPGA开发板进行实机验证。并在设计过程中不断对电路性能进行优化。关键词：EDA工具，VerilogHDL，数字钟，FPGAV大连东软信息学院毕业设计（论文）AbstractDesignandImplementationofDigitalClockBasedonFPG

4、AAbstractWiththedevelopmentofhumancivilization,therequirementofclockisinconstantincrease.Theclockisnotonlytobeseenasakindoftoolusedtodisplaythetime,inmanypracticalapplications,itneedstobeabletoachieveothermorefunctions.Atthesametime,thehardwaredescriptionlanguageandtheuseofFPGAprogrammablede

5、vicecanbegreatlyconvenientforthedesignofthecircuit,combinedwithEDAtechnologyhasbecomeadominantdesignmethod.Thisdesignadoptsthetop-downdesignmethod,circuitisdescribedbyVerilogHDL,andundertheEDAtools,comprehensiveandcompletesimulationverifiesthedigitalclocktimingandfunction.ThistopicisbasedonA

6、lteraFPGAdesignandimplementationofthemulti-functiondigitalclock.Accordingtothesystemfunctionitisdividedintofivemodules,includingthefrequencydivisionmodule,thecontrolunit,countingmodule,alarmmoduleandsevensegmentdigitaltubedisplay,fivemodulesinteracttogethertoachievesystemfunction.Ithasfuncti

7、ons,suchasminutesandsecondscounting,timeadjustingbykey,houralarmingandthedigitaltubedisplaying,inadditionitcanswitchbetweensecondclockandalarmwithstartandpausefunctionbybuttons.Accordingtothebasicprocessofadvanceddigitalsystemdesignandimplementatio