數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)word版(已修改)
2025-06-21 11:43 本頁(yè)面
【正文】 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告 課程名稱(chēng) 在系統(tǒng)編程技術(shù) 任課教師 周澤華 設(shè)計(jì)題目 數(shù)字鐘的設(shè)計(jì) 班級(jí) 級(jí)電子（ 1）班 姓名 學(xué)號(hào) 日期 摘要 數(shù)字鐘是現(xiàn)代計(jì)時(shí)器，也可用作時(shí)間控制的時(shí)鐘源。數(shù)字鐘具有走時(shí)準(zhǔn)，顯示直觀(guān)，款式新穎，附加功能多等優(yōu)點(diǎn)深受大家喜歡。設(shè)計(jì)一個(gè)可以走時(shí)的數(shù)字鐘。由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字鐘的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式鐘表，鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大方便，而且大大擴(kuò)展了鐘表原來(lái)的功能。如自動(dòng)報(bào)時(shí)，定時(shí)廣播等，所有這些都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的積極意義。 實(shí)現(xiàn)這種進(jìn)步的主要原因就是電子設(shè)計(jì)技術(shù)和電子制造技術(shù)的發(fā)展，其核心就是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 (EDA， Electronics Design Automation)技術(shù)， EDA技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用又極大地推動(dòng)了電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 EDA技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域越來(lái)越普及，本設(shè)計(jì)主要利用 VHDL 語(yǔ)言在 EDA 平臺(tái)上設(shè)計(jì)一個(gè)電子數(shù)字鐘，它的計(jì)時(shí)周期為 24 小時(shí)，顯示滿(mǎn)刻度為 24時(shí) 59 分 59 秒，另外還具有校時(shí)功能和鬧鐘功能。總的程序由幾個(gè)各具不同功能的單元模塊程序拼接而成，其中包括分頻程序模塊、時(shí)分秒計(jì)數(shù)和設(shè)置程序模塊、比較器程序模塊、三輸入數(shù)據(jù)選擇器程序模塊、譯碼顯示程序模塊和拼接程序模塊。并且使用 QUARTUS II軟件進(jìn)行電路波形仿真，下載到 EDA 實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行驗(yàn)證。 關(guān)鍵詞：數(shù)字鐘 EDA VHDL 語(yǔ)言 1 一、 題目分析 2 功能要求 2 總體方框圖 2 設(shè)計(jì)原理 3 二、設(shè)計(jì)方案 3 子模塊 3 三、設(shè)計(jì)步驟 5 四、實(shí)驗(yàn)總結(jié) 11 五、附錄 12 2 一、 題目分析 功能要求 （ 1） 具有時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)顯示功能，以 24 小時(shí)循環(huán)計(jì)時(shí)。 （ 2） 時(shí)鐘計(jì)數(shù)顯示時(shí)有 LED 燈的花樣顯示。 （ 3） 具有調(diào)節(jié)小時(shí)、分鐘、秒及清零的功能。 （ 4） 具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能。 總體方框圖 本系統(tǒng)可以由秒計(jì)數(shù)器、分鐘計(jì)數(shù)器、小時(shí)計(jì)數(shù)器、整點(diǎn)報(bào)時(shí)、分的調(diào)整以及小時(shí)的調(diào)整和一個(gè)頂層文件構(gòu)成。采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，子模塊利用 VHDL 語(yǔ)言設(shè)計(jì)，頂層文件用原理圖的設(shè)計(jì)方法。顯示則小時(shí)采用 24 進(jìn)制，而分鐘和秒是采用 6 進(jìn)制和 10進(jìn)制的組合。 3 設(shè)計(jì)原理 （ 1）時(shí)鐘計(jì)數(shù)：完成時(shí)、分、秒的正確計(jì)時(shí)并且顯示所計(jì)的數(shù)字；對(duì)秒、分 —— 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)，即從 0 到 59 循環(huán)計(jì)數(shù)，時(shí)鐘 —— 24 進(jìn)制計(jì)數(shù)，即從 0 到 23 循環(huán)計(jì)數(shù)，并且在數(shù)碼管上顯示數(shù)值。 （ 2）時(shí)間設(shè)置：手動(dòng)調(diào)節(jié)分鐘、小時(shí)，可以對(duì)所設(shè)計(jì)的時(shí)鐘任意調(diào)時(shí)間，這樣使數(shù)字鐘真正具有使用功能。我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)板上的鍵 7 和鍵 4進(jìn)行任意的調(diào)整，因?yàn)槲覀冇玫臅r(shí)鐘信號(hào)均是 1HZ的，所以每 LED燈變化一次就來(lái)一個(gè)脈沖，即計(jì)數(shù)一次。 （ 3）清零功能： reset為復(fù)位鍵，低電平時(shí)實(shí)現(xiàn)清零功能，高電平時(shí)正常計(jì)數(shù)。可以根據(jù)我們自己任意時(shí)間的復(fù)位。 （ 4）蜂鳴器在整點(diǎn)時(shí)有報(bào)時(shí)信號(hào)產(chǎn)生，蜂鳴器報(bào)警。產(chǎn)生“滴答 .滴答”的報(bào)警聲音。 （ 5） LED 燈在時(shí)鐘顯示時(shí)有花樣顯示信號(hào)產(chǎn)生。即根據(jù)進(jìn)位情況， LED不停的閃爍，從而產(chǎn)生
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