基于QuartusII软件的数字时钟设计

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1、实验名称：数字时钟设计姓名：杨龙成班级：电子与通信工程学号：3120302012成绩：一、实验目的1.掌握各类计数器及它们相连的设计方法；2.掌握多个数码管显示的原理与方法；3.掌握模块化设计方式；4.掌握用VHDL语言的设计思想以及整个数字系统的设计。二、实验内容1.设计要求1）具有时、分、秒计数显示功能，在数码管显示00:00:00~23:59:59，以24小时循环计时。2）完成可以计时的数字时钟时钟计数显示时有LED灯的花样显示。3）具有调节小时、分钟及清零的功能。4）具有整点报时功能。2.性能指标及功能设计1）时钟计数：完成时、分、秒的正确计

2、时并且显示所计的数字；对秒、分60进制计数，时钟—24进制计数，并且在数码管上显示数值。2）时间设置：手动调节分钟、小时，可以对所设计的时钟任意调时间。可以通过实验板上的键7和键4进行任意的调整，因为时钟信号均是1HZ的，所以LED灯每变化一次就来一个脉冲，即计数一次。3）清零功能：reset为复位键，低电平时实现清零功能，高电平时正常计数。4）蜂鸣器在整点时有报时信号产生，产生“滴答.滴答”的报警声音。5）根据进位情况，LED灯在时钟显示时有花样显示信号产生。3.系统方框图数字时钟控制单元时调整分调整使能端信号CLK信号时显示分显示秒显示24进制6

3、0进制60进制LED显示整点报时花样显示三、设计原理和过程3.1硬件设计本设计使用VHDL硬件开发板，可编程逻辑器件EMP1270T144C5系列。设计过程中用到的外围电路的设计有电源部分，可编程器件EMP1270T144C5，CPLD–JTAG接口，晶振和蜂鸣器，LED数码管显示，DIP开关与按键输入(具体电路见附录)3.2软件设计3.2..1程序包my_pkg的设计说明为了简化程序设计增加可读性，系统采用模块化的设计方法，重复使用的组件以元件（component）的形式存在，以便相关块的调用。下面列出my_pkg组件包的代码。libraryiee

4、e;useieee.std_logic_1164.all;packagemy_pkgiscomponentdiv40M------------------------------------------------------------------元器件1Port(clk:instd_logic;f1hz:outstd_logic);endcomponent;componentcount60-----------------------------------------------------------------元器件2Port(clr,cl

5、k:instd_logic;one:bufferstd_logic_vector(3downto0);ten:bufferstd_logic_vector(3downto0);full:outstd_logic;dout:bufferstd_logic_vector(7downto0));endcomponent;componentcount24-----------------------------------------------------------------元器件3Port(clr,clk:instd_logic;one:buffer

6、std_logic_vector(3downto0);ten:bufferstd_logic_vector(3downto0);full:outstd_logic);endcomponent;componentscan6----------------------------------------------------------------元器件4port(clr,clk:inSTD_LOGIC;h_ten,h_one,m_ten,m_one,s_ten,s_one:inSTD_LOGIC_vector(3downto0);cs:outSTD_

7、LOGIC_vector(5downto0);mux_out:outSTD_LOGIC_vector(3downto0));endcomponent;componentbin2led---------------------------------------------------------------元器件5port(bin:instd_logic_vector(3downto0);led:outstd_logic_vector(7downto0));endcomponent;componentsh1k---------------------

8、-------------------------------------------------元器件6P