【正文】 本的實(shí)現(xiàn)就是通過(guò)開(kāi)關(guān)選擇LED管子到底顯示那個(gè)模塊的信息，這其實(shí)可以通過(guò)數(shù)據(jù)選擇器來(lái)實(shí)現(xiàn)，在最后一級(jí)的輸出段碼數(shù)據(jù)處進(jìn)行數(shù)據(jù)選擇，選擇的邏輯控制信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)產(chǎn)生，這樣就可以實(shí)現(xiàn)將三個(gè)模塊集成在一個(gè)大的系統(tǒng)上。實(shí)驗(yàn)中一開(kāi)始出現(xiàn)了功能仿真時(shí)是正確的，但實(shí)際的時(shí)序仿真卻是不對(duì)的，經(jīng)過(guò)姜老師的細(xì)心指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)原來(lái)TIMING選項(xiàng)它所仿真的是實(shí)際的真正的芯片，而實(shí)際的芯片都有自己工作的最高頻率，極性頻率，所以是由于仿真脈沖周期太小，芯片的輸入脈沖頻率太大，導(dǎo)致其輸入的頻率大于該器件的極性工作頻率，導(dǎo)致仿真結(jié)果出錯(cuò)。該問(wèn)題就是文件目錄的問(wèn)題。這次的系統(tǒng)設(shè)計(jì)使我對(duì)以前學(xué)過(guò)的數(shù)字電路的知識(shí)有了更深入的理解，對(duì)芯片的種類(lèi)和使用有了更廣泛的認(rèn)識(shí)，還有就是，這次的系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)我以后的系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一個(gè)前導(dǎo)性的作用，可以說(shuō)這次的系統(tǒng)設(shè)計(jì)把我?guī)肓藬?shù)字電路設(shè)計(jì)的殿堂，第一次正規(guī)的體驗(yàn)到了現(xiàn)代數(shù)字電路設(shè)計(jì)的全過(guò)程，學(xué)會(huì)了自頂而下的層次化設(shè)計(jì)方法，這對(duì)以后設(shè)計(jì)系統(tǒng)是非常有利的，因?yàn)楝F(xiàn)代無(wú)論設(shè)計(jì)什么系統(tǒng)基本都是采用這樣的設(shè)計(jì)方法，那就是先進(jìn)行總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，再進(jìn)行各個(gè)子模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)。結(jié)論該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)很好的完成了基本的要求，該數(shù)字鐘具有能進(jìn)行正常的時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)功能，分別由六個(gè)數(shù)碼管顯示時(shí)分秒的計(jì)時(shí)，系統(tǒng)就有保持，清零，校分，校時(shí)，整點(diǎn)報(bào)時(shí)，任意時(shí)間設(shè)置鬧鈴，萬(wàn)年歷功能，所有的功能全部實(shí)現(xiàn)，在比較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了比較多的功能，體現(xiàn)了現(xiàn)代EDA設(shè)計(jì)效率高的特點(diǎn)，利于電子電路工程人員的電路設(shè)計(jì)。使用VHDL語(yǔ)言，熟練掌握VHDL語(yǔ)言的運(yùn)用技術(shù)，會(huì)對(duì)我一會(huì)設(shè)計(jì)復(fù)雜的系統(tǒng)有很大的幫助，所以我目前需要努力的方向就是認(rèn)認(rèn)真真的學(xué)好VHDL語(yǔ)言，掌握好基本的功能語(yǔ)法，為以后打下一個(gè)比較好的基礎(chǔ)。所以以后設(shè)計(jì)系統(tǒng)是一定要注意這個(gè)問(wèn)題。3． 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還有一個(gè)比較重要的問(wèn)題，就是器件的使能端一定要連上對(duì)應(yīng)的邏輯，否則器件將不能工作。在利用現(xiàn)有的高科技下，要懂得如何的利用它，才能很好的利用現(xiàn)有的資源，那就必須合理考慮軟件的配置，必須對(duì)軟件有比較好的理解，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中我也出了很多的問(wèn)題。首先看第一個(gè)月仿真波形第2個(gè)月第3個(gè)月第4個(gè)月鑒于篇幅所限，這里就不把所有的月數(shù)進(jìn)行仿真說(shuō)明的。首先先將基本時(shí)鐘計(jì)數(shù)模塊控制和鬧鈴模塊的開(kāi)關(guān)分配好，如下K1是系統(tǒng)的使能開(kāi)關(guān) K2是系統(tǒng)的清零開(kāi)關(guān)K3是系統(tǒng)的校分開(kāi)關(guān)K4是系統(tǒng)的校時(shí)開(kāi)關(guān)K5是鬧鈴的校分開(kāi)關(guān)K6是鬧鈴的校時(shí)開(kāi)關(guān)K7是鬧鈴和正常時(shí)鐘計(jì)數(shù)界面的切換K8是實(shí)現(xiàn)切換到萬(wàn)年歷界面開(kāi)關(guān)分配完畢后相互之間只要進(jìn)行簡(jiǎn)單的邏輯控制其實(shí)就可以實(shí)現(xiàn)相互之間的互不干擾，其實(shí)從分配開(kāi)關(guān)的情況可以看出，本身開(kāi)關(guān)之間就不存在互相重疊的情況。下面給出電路圖4 使能信號(hào)的產(chǎn)生上述已經(jīng)論述過(guò)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，并且邏輯控制信號(hào)由3可知已經(jīng)完全產(chǎn)生了，現(xiàn)在就是利用已經(jīng)產(chǎn)生的邏輯控制信號(hào)來(lái)產(chǎn)生選擇不同模計(jì)數(shù)器的使能信號(hào)，這里采用74138譯碼器實(shí)現(xiàn)，輸出的使能低電平能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求。下面給出各個(gè)模計(jì)數(shù)器的電路圖。下面詳細(xì)介紹設(shè)計(jì)的過(guò)程。萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)到很多邏輯的設(shè)計(jì)，其中有一個(gè)難點(diǎn)是各個(gè)模計(jì)數(shù)器之間的切換，考慮到各個(gè)月所對(duì)應(yīng)的所記的日數(shù)是不一樣，涉及到模28，模30，模31計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)再者就是涉及到如何選取哪一個(gè)月是模多少的計(jì)數(shù)器。下面就該鬧鈴模塊涉及到的子模塊進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。1. 模6計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)模6計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)還是非常簡(jiǎn)單的，和上述的計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)其實(shí)是一樣的，具體的設(shè)計(jì)電路如下:2. 動(dòng)態(tài)選通數(shù)據(jù)電路的設(shè)計(jì)該電路的設(shè)計(jì)可以通過(guò)四個(gè)數(shù)據(jù)選擇器來(lái)實(shí)現(xiàn)，選用74151來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體的電路設(shè)計(jì)如下：分別將上述兩個(gè)模塊進(jìn)行封裝的到下面該模塊的最終電路圖：該模塊的設(shè)計(jì)要求必須能在任意的時(shí)刻都能設(shè)定所需要鬧鐘的時(shí)間。綜合上述的分析過(guò)程，下面給出最后2000Hz和4000Hz的控制邏輯式：下面給出最終的邏輯控制電路： LED動(dòng)態(tài)顯示模塊本系統(tǒng)采用LED的動(dòng)態(tài)顯示的技術(shù)，利用人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)，只要LED管子的刷新頻率大于人眼能分辨的最大頻率，這人眼就會(huì)感覺(jué)不出來(lái)LED管子是在閃爍的，而后認(rèn)為L(zhǎng)ED管子是一直亮的，達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效果。這里值得一提的就是上面功能的實(shí)現(xiàn)用到了很多的開(kāi)關(guān)，這里就涉及到開(kāi)關(guān)消顫的問(wèn)題，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)是需要連在計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入端的，所有必須進(jìn)行消顫的處理，否則計(jì)數(shù)器會(huì)認(rèn)為開(kāi)關(guān)的顫抖是時(shí)鐘的脈沖的輸入，導(dǎo)致錯(cuò)誤的產(chǎn)生。2． 模24 計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)模24計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)其實(shí)本質(zhì)上是和模60一樣的。下面給出總體的時(shí)鐘設(shè)計(jì)模塊這個(gè)模塊的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)基本數(shù)字中的計(jì)數(shù)功能的關(guān)鍵，涉及到模60的設(shè)計(jì)和模24的設(shè)計(jì)，當(dāng)然還要考慮進(jìn)位的問(wèn)題。其實(shí)4000Hz頻率的脈沖是作為蜂鳴器的高頻信號(hào)的發(fā)生和LED的刷新，2000Hz是用于蜂鳴器的低頻發(fā)聲的。其中2分頻可以用一個(gè)T觸發(fā)器來(lái)進(jìn)行2分頻，如下所示：其中6分頻的設(shè)計(jì)需要注意的是由于48MHz的頻率非常的高，所以為保證后面所設(shè)計(jì)的電路能捕捉到6分頻之后所得到的分頻脈沖，就必須保證6分頻后脈沖有足夠的寬帶，所有一般來(lái)最好設(shè)計(jì)成輸出方波的形式，而不能設(shè)計(jì)成通常情況下通過(guò)計(jì)數(shù)模6來(lái)實(shí)現(xiàn)分頻的效果。下面舉給出系統(tǒng)的詳細(xì)工作框圖：3. 系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)關(guān)于該系統(tǒng)的各個(gè)模塊，從上述的功能介紹可以很清楚的知道，并且系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)涉及到各個(gè)子模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)，其中涉及到的模塊如下：u 48MHz的分頻模塊u 基本數(shù)字鐘計(jì)數(shù)模塊u 快速校分較時(shí)與保持模塊u 整點(diǎn)報(bào)時(shí)模塊u LED動(dòng)態(tài)顯示模塊u 鬧鈴模塊u 萬(wàn)年歷模塊 48MHz的分頻模塊該模塊的設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重中之重，可以說(shuō)是設(shè)計(jì)中的核心部分了，因?yàn)樗衅骷墓ぷ鲿r(shí)鐘都是以這個(gè)為標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行的，所以分頻模塊設(shè)計(jì)的好壞關(guān)乎到這個(gè)系統(tǒng)工作的性能。4． 若為數(shù)字鐘的技術(shù)功能，則顯示現(xiàn)在的計(jì)數(shù)值，即顯示時(shí)