基于Verilog HDL 设计的多功能数字钟

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1、基于VerilogHDL设计的多功能数字钟DesignofMultifunctionalDigitalClockBasedonVerilogHDL(天津工业大学)李俊一，牛萍娟Li,JunyiNiu,Pingjuan要投栏目：嵌入式与SOC片上系统摘要：本文利用VerilogHDL语言自顶向VerilogHDL是工业和学术界的硬件设下的设计方法设计多功能数字钟，突出了其计者所使用的两种主要的HDL之一，另一作为硬件描述语言的良好的可读性、可移植种是VHDL。现在它们都已成为IEEE标准。性和易理解等优点，并通过AlteraQuartus两者各有特点，但Verilo

2、gHDL拥有更悠久Ⅱ4.1和ModelSimSE6.0完成综合、仿真。的历史、更广泛的设计群体，资源也远比此程序通过下载到FPGA芯片后，可应用于VHDL丰富，且非常容易学习掌握。实际的数字钟显示中。本文提出了以VerilogHDL语言为手关键词：VerilogHDL；硬件描述语言；FPGA段，设计了多功能数字钟。其代码具有良好中图分类号：TP312文献标识码：B的可读性和易理解性，源程序经Altera公司天津市应用基础重点项目（043800811）的QuartusⅡ4.1和ModelSimSE6.0软件完Abstract:Inthispaper,theproce

3、ssofde-成综合、仿真，目标器件选用AlteraCyclonesigningmultifunctionaldigitalclockbytheEP1C6Q240C8器件。VerilogHDLtop-downdesignmethodis2工作原理presented,whichhasshownthereadability,portabilityandeasilyunderstandingofVerilogHDLasaharddescriptionlanguage.CircuitsynthesisandsimulationareperformedbyAlteraQua

4、rtusⅡ4.1andModelSimSE6.0.TheprogramcanbeusedinthetrulydigitalclockdisplaybydownloadingtotheFPGAchip.图1多功能数字钟端口功能图Keywords:VerilogHDL；hardwaredes-图1为多功能数字钟端口功能图。其具criptionlanguage；FPGA有的功能有：显示时―分―秒、整点报时、小时和分钟可调等基本功能。下面介绍一下1引言各主要引脚的功能：硬件描述语言HDL（HardwareDes-Clk：10KHZ的系统基准时钟输入。作criptionLa

5、nguage）是一种用形式化方法来为七段码管扫描频率。将其10000分频可得描述数字电路和系统的语言。目前，电子系到1HZ的数字钟工作频率。将其8分频和4统向集成化、大规模和高速度等方向发展，分频分别分时送入扬声器，使其产生嘀以硬件描述语言和逻辑综合为基础的自顶（1.25KHZ）、嗒（2.5KHZ）的报时声。向下的电路设计方法在业界得到迅猛发展，Rst：系统复位信号，低电平有效。复HDL在这种形势下显示出了巨大的优势，位后显示00―00―00。展望将来HDL在硬件设计领域的地位将与S1：调节小时信号，低电平有效。每C和C++在软件设计领域的地位一样，在大按下一次，

6、小时增加一个小时。规模数字系统的设计中，它将逐步取代传统S2：调节分钟信号，低电平有效。每的逻辑状态表和逻辑电路图等硬件描述方按下一次，分钟增加一个分钟。法，而成为主要的硬件描述工具。Spk：输出到扬声器，产生嘀、嗒的报时声。Sel：七段码管扫描驱动。因为是八个if(!Rst)//系统复位七段码管，所以Sel为三位总线。扫描频率begin为10KHZ，由于人眼的视觉效果，呈现在SECL<=0;眼前的便是整体的时―分―秒显示。SECH<=0;Display：七段码管显示输出。MINL<=0;3程序设计MINH<=0;VerilogHDL语言具有结构清晰、文法HOUR

7、L<=0;简明、功能强大、高速模拟和多库支持等优HOURH<=0;点，被近90%的半导体公司使用，成为一种end强大的设计工具。该数字钟就是采用VerilogelseHDL描述。begin模块源代码如下：if(!S1)//调节小时moduleclock(Clk,Rst,S1,S2,Display,Sel,Spk);begininputClk;//产生10KHZ时钟输入if(HOURL==9)inputRst;//复位输入begininputS1;//小时调节输入HOURL<=0;inputS2;//分钟调节输入HOURH<=HOURH+1;outputSpk;//

8、扬声器输出