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1、基于VHDL的多功能数字钟设计摘要：本设计为一个多功能的数字钟，具有时、分、秒计数显示功能、校时功能、定时闹钟功能以及校园打铃功能。此数字钟是一个将“时”、“分”、“秒”显示于人的视觉器官的计时装置，它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒；校时功能可以根据需要自行设置时间；本课题还应定时闹铃功能，可以在任意时间响闹铃；此外，本课题具有校园打铃功能，即在每天固定时间（春季和夏季作息时间不同）响铃20s。本设计采用EDA技术，以硬件描述语言VHDL为系统逻辑描述手段设计文件，在QuartusII9.0工具
2、软件环境下，采用自顶向下的设计方法，由各个基本模块共同构建了一个基于FPGA的数字钟。硬件系统主芯片采用EP1C6TC144，整个软件方案由时钟模块、控制模块、计时模块、数据译码模块、显示以及报时模块组成。经编译和仿真所设计的程序，在可编程逻辑器件上下载验证。本系统用晶体振荡器产生时间标准信号，这里采用石英晶体振荡器，然后经过分频得到需要的秒计时信号。根据60秒为1分、60分为1小时、24小时为1天的计数周期，分别组成两个60进制（秒、分）、一个24进制（时）的计数器，构成秒、分、时的计数，实现计时的功能。显示器件选
3、用LED七段数码管，在译码显示电路输出的驱动下，显示出清晰、直观的数字符号。关键词：数字钟；硬件描述语言；VHDL；FPGA；键盘接口Multi-FunctionalDigitalClockBasedonVHDLAbstract:Theproposeofthisthesisistodesignamulti-functionaldigitalclockwiththehour,minuteandseconddisplayfunction,timeadjustingfunction,thealarmfunctionandt
4、hecampusringfunction.Thisdigitalclockcandisplayhour,minuteandsecond,whichhasantimingperiodof24hours,andthemaximumtimeis23:59:59.Withtimeadjustingfunction,onecansetarbitrarytimemanually.Thisclockshouldalsohavealarmfunctionthatcanringatdesiredtime.Besides,thisdes
5、igncanbeusedasacampusringsystem,i.e.ringatpre-settedtime,whichisdifferentatspringandautumn.ThisdesignisbasedonEDAtechnique,anduseVHDLastheprograminglanguage.InQuartusII9.0,weusetheDowndesignmethod,andconstituteadigitalclockwithseveralbasicblocks.Themainhardware
6、ICisEP1C6TC144,andthesoftwareschemecontainsblockssuchasclockblock,controlblock,timingblock,LEDdecodingblock,displayblockandringblock.Aftercompileandsimulation,wedownloadthesoftwaretoFPGAchip.Thissystemneedoscillatortogeneratestandardtime,thengetsecondsignalafte
7、rfrequencydivision.Incorrodingtotherulethatthereare60secondsinaminute,60minutesinahour,and24hoursinaday,weneedtwo60counterandone24countertoimplementtheclockfunction.WechooseLEDasthedisplaycomponent,whichcandisplayclearandoculardigitalsymbolunderthecontrolofLEDd
8、ecodingcircuit.Keywords:digitalclock;hardwaredescriptionlanguage;VHDL;FPGA;keyboardinterface目录1绪论11.1选题背景21.1.1课题相关技术的发展21.1.2课题研究的必要性31.1设计功能要求41.2课题研究的容42FPGA开发流程简介52.1FPG
