数电设计_数字钟(基于QUARTUS)

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1、数电课设——数字钟电子1班陈佳丽200981070大连理工大学本科实验报告题目：数电课设——多功能数字钟课程名称：数字电路课程设计学院（系）：电信学部专业：电子与通信工程班级：学生姓名：***************学号：***************完成日期：成绩：2010年12月17日-17-数电课设——数字钟电子1班陈佳丽200981070题目：多功能数字时钟一．设计要求1)具有‘时’、‘分’、‘秒’的十进制数字显示（小时从00～23）2)具有手动校时校分功能3)具有整点报时功能，从59分50秒起

2、，每隔2秒钟提示一次4)具有秒表显示、计时功能（精确至百分之一秒），可一键清零5)具有手动定时，及闹钟功能，LED灯持续提醒一分钟6)具有倒计时功能，可手动设定倒计时范围，倒计时停止时有灯光提示，可一键清零二．设计分析及系统方案设计1.数字钟的基本功能部分，包括时、分、秒的显示，手动调时，以及整点报时部分。基本模块是由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成。利用DE2硬件中提供的50MHZ晶振，经过分频得到周期为1s的时钟脉冲。将该信号送入计数器进行计算，并把累加结果以“时”“分”“秒”的形

3、式通过译码器由数码管显示出来。进入手动调时功能时，通过按键改变控制计数器的时钟周期，使用0.5s的时钟脉冲进行调时计数（KEY1调秒，LOAD2调分，LOAD3调时），并通过译码器由七位数码管显示。从59分50秒开始，数字钟进入整点报时功能。每隔两秒提示一次。（本设计中以两个LED灯代替蜂鸣器，进行报时）2.多功能数字钟的秒表功能部分，计时范围从00分00.00秒至59分59.99秒。可由输入信号（RST1）异步清零，并由按键（EN1）控制计时开始与停止。将DE2硬件中的50MHZ晶振经过分频获得周期为

4、0.01秒的时钟脉冲，将信号送入计数器进行计算，并把累计结果通过译码器由七位数码管显示。3.多功能数字钟的闹钟功能部分，通过按键（KEY1，KEY2，KEY3）设定闹钟时间，当时钟进入闹钟设定的时间（判断时钟的时信号qq6,qq5与分信号qq4，qq3分别与闹钟设定的时信号r6,r5与分信号r4,43是否相等），则以LED灯连续提示一分钟。4.多功能数字钟的倒计时功能部分，可通过按键（LOAD7调秒,LOAD8调分，LOAD9调时）设定倒计时开始时刻。倒计时的时钟与数字钟的时钟相同，每迎到一个时钟上升沿

5、，则计数器减一。计数器减至00时，分钟位、秒钟位恢复至59，时钟位恢复至23。倒计时结束时（即00时00分00秒），控制LED灯亮，表示倒计时结束。-17-数电课设——数字钟电子1班陈佳丽200981070本设计通过数据选择器控制译码器，使数码管独立显示，各功能之间互不影响。当LOAD4为高电平，则对秒表信号进行译码，数码管显示秒表数据；当LOAD4为低电平，LOAD5为高电平，则对闹钟信号进行译码，数码管显示闹钟数据；当LOAD4，LOAD5为低电平,LOAD6为高电平，则对倒计时信号进行译码，数码管

6、显示倒计时信号数据；当LOAD4，LOAD5，LOAD6全为低电平，则对正常时钟信号进行译码，数码管显示时钟信号数据。附图1：系统总体结构框图Load1=0Load4=0,Load5=0,Load6=0数码管显示译码器数据选择器时钟计数器分频（周期1s）50MHZ分频Load1=1LED提醒分频（周期0.5s）报时闹钟Load4=0,Load5=1分频（周期0.01s）Load4=1秒表计数器异步清零Load7=0Load7=1Load4=0,Load5=0,Load6=1倒计时计数器三．系统以及模块硬

7、件电路设计硬件模块包含与，或，非多个基本逻辑单元，由硬件芯片内部提供，软件编程是为了目的性的操作硬件。50MHZ的晶振进行分频操作：根据上式得到周期分别为1s,0.01s,0.5s的时钟。-17-数电课设——数字钟电子1班陈佳丽200981070附图2系统硬件电路设计-17-数电课设——数字钟电子1班陈佳丽200981070下载时选择的开发系统模式以及管脚定义表1GW48-CK开发系统工作模式：接口名称类型(输入/输出)结构图上的信号名引脚号说明clkInputPin_N2250MHzclock信号En

8、1InputPin_P21秒表运行使能段EN2InputPin_N12倒计时运行使能段KEY1InputPin_N235秒钟调节按键KEY2InputPin_P236闹钟分钟调节按键KEY3InputPin_W266闹钟时钟调节按键Led1OutputPin_AE237闹钟显示Led2OutputPin_AA207接近整点显示Led3OutputPin_Y187整点显示Led4OutputPin_AF237倒计时结束显示Led5Output