【正文】 ……………………………………………………………8 LED動態(tài)顯示模塊……………………………………………………………10 鬧鈴模塊 ……………………………………………………………………12 萬年歷模塊 …………………………………………………………………15 開關(guān)復(fù)用的邏輯控制 ………………………………………………………21 各子模塊調(diào)試及聯(lián)調(diào)設(shè)計 ……………………………………………………23 各子模塊下載調(diào)試 …………………………………………………………23 各子模塊聯(lián)調(diào)思想設(shè)計 ……………………………………………………254 系統(tǒng)設(shè)計及調(diào)試中的問題………………………………………………………265 心得與體會………………………………………………………………………27結(jié)論 …………………………………………………………………………………29致謝 …………………………………………………………………………………29參考文獻 ……………………………………………………………………………291 引言隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展在涉及通信、國防、工業(yè)自動化、計算機應(yīng)用儀器儀表等領(lǐng)域的電子系統(tǒng)設(shè)計工作中，,電子產(chǎn)品、集成電路、電子系統(tǒng)設(shè)計的發(fā)展而發(fā)展起來的，現(xiàn)今電子設(shè)計是以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷樵O(shè)計載體，硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述，以計算機、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷拈_發(fā)軟件及實驗開發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計工具，通過有關(guān)的開發(fā)軟件,運用自頂而下的層次化設(shè)計方法完成用軟件方式設(shè)計的電子系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化，邏輯布局布線、邏輯仿真、直至對特定芯片的適配編譯、邏輯映射編程下載等，要求能夠充分利用EDA技術(shù)，使用計算機仿真軟件對電路、信號與系統(tǒng)進行輔助分析，優(yōu)化電路設(shè)計，自頂而下的層次化設(shè)計方法，運用Quartus軟件進行系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試，提高了設(shè)計的效率，縮短了設(shè)計時間。從下面的分析可以得知系統(tǒng)工作所需要的所有頻率為1Hz,2Hz,2000Hz,4000Hz。具體的工作過程如下：1． 有具體的分頻電路分的所需要的所有頻率。6． 若為萬年歷功能，則切換顯示日期。所以我們需要進行最多48000000分頻，在48000000分頻的過程中進行其他要求分頻數(shù)比較小的功能，這樣就能比較好的實現(xiàn)所有頻率的獲得。具體的電路設(shè)計如下：下面是1000分頻的設(shè)計，考慮到經(jīng)過12分頻后頻率有所下降，并且通過三個模10計數(shù)器實現(xiàn)1000分頻的最后輸出端的持續(xù)高電平的時間也不是很短，計數(shù)值從8099都是高電平，所以后級電路還是可以捕捉到經(jīng)過1000分頻后的脈沖的。4. 1Hz的設(shè)計將2Hz頻率用T觸發(fā)器2分頻就可直接獲得1Hz頻率的脈沖，并且最后獲得的1Hz的脈沖其實本身已經(jīng)是方波了，因為T觸發(fā)器是反轉(zhuǎn)觸發(fā)器，它的輸出結(jié)果肯定是方波，從而可以借助于T觸發(fā)器實現(xiàn)最終輸出結(jié)果是方波的要求，利用后面計數(shù)的準確性。使用2個74160芯片進行級聯(lián)，構(gòu)成模60的計數(shù)器，個位本身就是模10計數(shù)的，所以無需設(shè)計模六十的個位，高位使用異步清零的方式，來實現(xiàn)模6的設(shè)計。清零信號更是非常的簡單，只要將每個計數(shù)器的清零端在模塊封裝時，引出來就行了，當開關(guān)為0時，計數(shù)器正常計數(shù)，當開關(guān)位于1時，就將開關(guān)輸出并聯(lián)的所有計數(shù)器清零。其次必須保證秒的十位是5，這其實只有保證下面的邏輯是1，即可實現(xiàn)接下來就是秒的各位進行一些簡單的邏輯運算而言，首先將各為可能的情況列舉如下通過分析可知，要求個位在0011,0101,0111產(chǎn)生一個邏輯控制信號來控制2000Hz的頻率，在個位1001時產(chǎn)生一個邏輯控制信號來控制4000Hz。綜上所述，首先先用74160構(gòu)成一個模6計數(shù)器，來控制數(shù)據(jù)的選項和74138譯碼器，并且模6的計數(shù)器的時鐘脈沖必須比較大，這里選自4000Hz，然后將選通的數(shù)據(jù)進行輸出值7447進行譯碼，最后輸出至LED管子的段碼出進行顯示?；镜乃枷刖褪?，首先通過開關(guān)切換到鬧鈴的設(shè)定界面，然后轉(zhuǎn)換到計數(shù)模塊，該計數(shù)模塊其實和正常時鐘的計數(shù)模塊是一樣的，只不過只有計時和計分模塊，秒為始終是0，并且該計數(shù)器的計算脈沖采用2Hz的頻率為計數(shù)脈沖。2． 鬧鈴界面顯示模塊其實該界面的顯示和基本的時鐘計數(shù)功能顯示是一樣的，下面直接給出該顯示電路圖。28計數(shù)規(guī)則是2月31計數(shù)規(guī)則是1,3,5,7,8,10,12月30計數(shù)規(guī)則是4,6,9,11月所以必須設(shè)計一種控制邏輯依據(jù)不同的月來選擇不同的模計數(shù)器，直觀的想法就是通過月數(shù)判斷出來的邏輯來使能各個計數(shù)器，使得當是2月的時候，日計數(shù)器的計數(shù)模數(shù)是28，當月數(shù)是4,6,9,11時，日計數(shù)器的計數(shù)模數(shù)是30，當月數(shù)是1,3,5,7,8,10,12時，日計數(shù)的模數(shù)是31。其設(shè)計的思想其實和上述所有設(shè)計模計數(shù)器的實現(xiàn)完全一致。電路圖如下 3 不同模數(shù)邏輯控制電路為了實現(xiàn)不同月數(shù)對應(yīng)不同的日計數(shù)模數(shù)，必須產(chǎn)生對應(yīng)的控制邏輯，我采用的是00控制選擇模30,01控制選擇模31,10或11控制選擇模28，將上述轉(zhuǎn)換完的二進制數(shù)用數(shù)據(jù)選擇器來實現(xiàn)對應(yīng)月輸出不同的邏輯信號。最后給出這個模塊的最終電路圖 開關(guān)復(fù)用的邏輯控制這個模塊設(shè)計的實現(xiàn)其實還是非常的重要的，因為實驗板上只能提供8個開關(guān)，主要實現(xiàn)上述的三大模塊的設(shè)計，將三大模塊融合在一起，這就需要對開關(guān)進行一定的邏輯控制，并且各個模塊之間要不能相互影響。 各子模塊下載調(diào)試1 24分頻測試在進行時鐘分頻的設(shè)計中，48000000次分頻是很難通過仿真波形看出來的，只能通過實際的系統(tǒng)的LED燈才能看出來，為此首先進行24分頻的測試，仿真波形如下：2 模24計數(shù)測試基于各個計數(shù)的實現(xiàn)其實都是一致的，這里主要給出模24的仿真波形3 BCD轉(zhuǎn)換Binary測試為測試轉(zhuǎn)換是否正確，進行仿真，仿真波形如下，從下面可以看出，12仿真結(jié)果是非常正確的?；?