数字钟VHDL 数字电路课程设计

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1、数字电路与自动化课程设计报告设计题目：数字电子钟姓名：林立萍陈平英班级：10级应电2班学号：10060102251006010213小组成员：林立萍0225陈平英0213设计时间：2011年12月15日~2011年12月30日20目录一.设计目的二.设计要求三.设计方案四.设计原理五.设计过程六.调试过程中的问题和解决方法七.设计小结八．VHDL程序九.EDA实物图片十.参考书目20一、设计目的1.熟练地运用数字系统的设计方法进行数字系统的设计；2.掌握运用数字钟的VHDL语言设计方法；3.熟悉编程的

2、过程；4.理解运用分频、计时、多路选择器等课本理论；5.进一步的学习电路的调试;二、设计要求1、显示（1）小时——分钟——秒钟（2）小时、分钟和秒钟各用两个数码管来显示（3）小时、分钟、秒钟之间用一杠来显示（4）杠每秒闪烁一次2、时钟（1）一个时钟3、整点报时（当整点的时候，LED闪烁）4、校准（1）能够实现对小时、分钟、秒钟的调整（2）按键去抖动三、设计方案：1、采用一个时钟信号，即扫描时钟，而秒时钟通过扫描时钟分频得到的。2、利用嵌套的模式，在秒时钟的情况下且无模式选择时，让秒分时自动跳时。3、使

3、用防抖动的原理，减少按键产生的干扰。4、当按键an1有效时，运用多路选择器，依次实现校时、校分和校秒多种模式的选择，在校准模式的时候，让数码管闪烁，杠不闪烁。当按键an2有效时，当模式选择在校时或校分或校秒时，其数码管显示的值累加；当按键an3有效时，当模式选择在校时或校分或校秒时，其数码管显示的值递减。205、在整点时，运用流水灯进行整点报时显示。6、用阴极数码管来译码显示时分秒的数值。四、设计原理1、定义模块1、动态扫描模块2、分频模块3、去抖动模块4、模式选择模块5、（显示+闪烁）模块6、跳时模

4、块7、校时模块（加法模块和减法模块）8、整点报时模块（LED灯移位显示模块）9、译码模块五、设计过程1、定义模块（1）、定义实体：对输入信号（扫描时钟sec_clk，按键(an1,an2,an3)）、输出信号(动态扫描seg，LED输出temp,七段数码管data)进行声明（2）、定义结构体：对中间信号进行声明。1、动态扫描模块在扫描时钟为上升沿的时候，进行计数，再将中间信号赋值给输出seg，达到轮流显示，由于扫描时钟的频率大于人的视觉惰性20ms，所以我们看过去，八个数码管能够全部同时看到数字，。p

5、rocess(sec_clk)--动态扫描beginifrising_edge(sec_clk)thencnt<=cnt+1;endif;endprocess;seg<=cnt;2、分频模块在扫描时钟为上升沿的时候，进行计数，然后对扫描时钟进行1024分频，将其值赋给秒时钟clk，对扫描时钟进行64分频，将其值赋给秒时钟clk1。20process(sec_clk,n)--分频beginifrising_edge(sec_clk)thenn<=n+1;endif;clk<=n(9);clk1<=n(6

6、);endprocess;2、去抖动模块由于按键输入时会有抖动干扰，对输出会产生误差，因此对按键进行去抖动，当扫描时钟为上升沿的时候，采用对按键进行移位延迟输出，即当按键输出满足四个高电平时，才使得按键输出有效，从而达到去抖动的效果。process(clk1)--去抖动beginifrising_edge(clk1)thenAn_out(3downto0)<=An_out(2downto0)&an1;Bn_out(3downto0)<=Bn_out(2downto0)&an2;Cn_out(3down

7、to0)<=Cn_out(2downto0)&an3;ifAn_out="1111"thenan1_out<='1';elsean1_out<='0';endif;ifBn_out="1111"thenan2_out<='1';elsean2_out<='0';endif;ifCn_out="1111"thenan3_out<='1';elsean3_out<='0';endif;endif;endprocess;3、模式选择模块在按键an1有效输出的情况下，对tz进行计数，选择时分秒的模块。proc

8、ess(an1_out)--模式的选择beginifan1_out='1'thentz<=tz+1;20endif;endprocess;2、（显示+闪烁）模块利用嵌套的模式，利用计数扫描显示，使按键an1所选择的模块闪烁，否则正常显示。当按键an1有效时，杠正常显示，否则进行闪烁。process(cnt,round,tz,clk)--扫描begincasecntiswhen"000"=>iftz="01"thenifclk='1'then--秒的个位的