【正文】 鬧鐘總電路（包含已有功能）的封裝： 圖 30 本 萬年歷 可以顯示當前年月日（年只能顯示后兩位） 。當兩組輸入電平對應位都相等時所有輸出都為高電平。 鬧鐘有一個存儲電路（由兩個計數(shù)器組成），計數(shù)器由兩個開關控制， 用來對 鬧鐘的分鐘和時鐘設定 ，當開關都打到不送脈沖的狀態(tài)，兩個計數(shù)器都保持，從而達到存儲的目的 。（ 59’ 53” + 59’ 55” +59’ 57” ） +1000hzamp。 D1=D(3) 。 HH=HH1amp。 MH=MH1amp。 SH=SH1amp。 SIGNAL HL:std_logic_vector(3 downto 0)。 HH1,HH2,HH3,HH4:in std_logic。 選 4數(shù)據(jù)選擇器的設計 這里我們是自己依據(jù)實驗參考書里的 mux數(shù)據(jù)選擇器的 VHDL語句編寫的。 由于秒位在校分和校時時都要保持，所以要把兩個保持信號或其來。當秒位為 0— 58時， SCI為高，當秒位為 59時， SCI為低，此時出現(xiàn)下降沿 ， 分的計數(shù)器不計數(shù)，當秒位由 59— 變?yōu)?0時， SCI又變?yōu)楦唠娖剑霈F(xiàn)上升沿， 觸發(fā)分位的計數(shù)器，分位計數(shù)器加 1，從而達到與同步計數(shù)方法相同的效果，而且不會出現(xiàn)冒險，這也就是為什么把原來的進位信號非后再送出的原因，分向秒進位分析方法相同。 ② 、清零：與保持端相似。其中秒位與分位均為 60進制計時，時位為 24 進制計時 。 以上的各種狀態(tài)下的控制鍵通過模式的選擇進行了復用。數(shù)據(jù)選擇器的輸出送入 7447 段譯碼器的輸入口 ， 74138的的輸出由于選擇顯示器的位， 7447 的輸出用于段的顯示，這樣就實現(xiàn)了動態(tài)顯示。 為了實現(xiàn)我們加入的鬧鐘功能，我們需要一個鬧鐘時間設定電路；鬧鐘時間保持電路；比較電路；蜂鳴器控制電路；鬧表時間顯示電路。 （兩種方案） （方便，易操作，但開關太多 — 7個） EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 5 K1 K2 K3 K4 K5 K7 K8 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 任意 ○ ● ○ ● ○ ● ○ ● ○ ● ○ ● ○ ● ★ 各種操作的開關狀態(tài) 1 ★★★★○★★ 鎖死狀態(tài) 2 ●○★○●●● 校分狀態(tài) 3 ○●★ ○●●● 校時狀態(tài) 4 ○○★●●●● 時鐘清零 5 ●○★★●●○ 設定鬧鐘分 6 ○●★★●●○ 設定鬧鐘時 7 ●○○○●○★ 設定萬年歷天 8 ○●○○●○★ 設定萬年歷月 9 ○○●○●○★ 設定萬年歷年 10 ○○○●●○★ 萬年歷清零 b．帶計數(shù)器的復用 通過上面的介紹我們可以清楚的看到電路總共有 10 種工作狀態(tài)， 但這里要把鎖死狀態(tài)單獨考慮，所以總共 我們就可以通過控制一個摸十 或摸九 的計數(shù)器，再把結果輸送給一個數(shù)據(jù)分配器， 在 不同數(shù)值時 把 開關狀態(tài)輸送到不同的控制口 ，計數(shù)器數(shù)值可以通過 LED 燈觀測 。 最后由于功能中涉及的開關太多，我們采用了兩種復用原理，給出了兩種復用思想。 主體一 ： 主要涉及模 60與模 24計數(shù)器、動態(tài)顯示控 制電路、分頻器主要整點報時電路， 這些電路都是以模塊封裝好的，以便其他電路調用。 以計數(shù)器構成計時部件，通過分頻器分出的1HZ脈沖計時，調用動態(tài)顯示電路顯示，通過整點報時電路控制蜂鳴器。 關鍵字： 層次設計 多功能數(shù)字時鐘 同步 整點報時 鬧鐘 萬年歷 VHDL語言 EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 2 Summary: This text is according to Altera pany’s QuartusII software and homologous experiment terrace pleted multifunction number timer experiment, make us clearly understand the function of number form how carry out. While designing we adopted the layer designs thought, the function pursues class gradually increase, and stay a lot of outer circles to connect while sealing to pack to fully increase other new functions. The experiment mainly includes three corpusesThe clock basic function electric circuit, alarm clock electric circuit, ten thousand calendar electric circuits. Corpus one: Mainly involve a mold 60 with mold 24 count machine, dynamic state to show a control electric circuit, cent repeatedly machine , a little bit whole tell the time electric circuit, These electric circuits are all packed with mold piece okay, for the purpose of other electric circuits adjust to use. With count machine posing to account parts, pass a cent repeatedly the machine divides of when the 1 HZ pulse accounts adjust to show that the electric circuit suggests and passes a little bit whole buzzer that tell the time an electric circuit control with the dynamic state. BE counting the way that the machine class adopted synchronously external different step in the inner part while uniting, but came to a synchronous effect through a simple change and than synchronously returned credibility. While showing a control for economizing a resources adoption dynamic state principle, from wove VHDL language of 24 choose 4 data selectors. Corpus two: Mainly involve a mold 60 with mold 24 count machine, show control electric circuit, 147 together or door. With mold 60 with mold 24 count machine posing in fixed time with saving electric circuit, adjust to show control electric circuit to suggest with the dynamic state, pass 147 together or door and followup and door control buzzer. Corpus three: Mainly involve a mold 100, mold 12 with mold 30 count a machine, dynamic state to show electric circuit. With count the machine posing accounts parts, adjust to show that the electric circuit shows with the dynamic state. Finally because of too many switch involving in the function, we adopted 2 kinds to reply to use principle and gave 2 kinds reply to use thought. Key word: The layer designs、 multifunction digital clock、 Synchronous、 A little bit whole tell the time, alarm clock、 ten thousand calendars,、 The language of VHDL EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 3 目 錄 一． 設計說明 ………………………………………………………… 4 I．功能說明 ……………………………………………… ……………………………… … 4 II．功能簡介 ……………………………………………… ……………………………… … 4 （兩種方案） ………… ……………………………… ……………… … 4 二． 方案論證 ……………………………………………… …… 5 ………… ……………………………… ………………… …………… 5 II. 電路的工作原理 ………… ……………………………… ………………… ……… 6 三． 各子模塊設計原理 …………………………… ……………… 8 I． 脈沖分頻模塊 …………………………………………………………… …………… 8 (包含校定和清零功能 ) …………………………………………… …1 0 III．顯示控制電路 ………… ……………………………… ………………… …………… 14 ………… ……………………………… ………………… 18 ………… ……………………………… ………………… …………… 18 ………… …………… ………………… ………………… ………………… 20 ………… ……………………………… ………………… ……………… 24 四． 調試與仿真 …………………………………… ……………… 27 ………… ……………………………… ………………… …………… 27 II． 計時電路 ………… ……………………………… ………………… ……………… 28 ………… ……………………………… ………………… ……………………… 29 五．結論 ………………………………………………………………… 29 六．實驗感想 ………………………………………………………… 30 EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 4 一． 設計 說明 I． 功能說明 ： 利用 QuartusII軟件設計一個數(shù)字鐘，對設計電路進行功能仿真，并下載到 SmartSOPC實驗系統(tǒng)中，可以完成 00:00:00到 23:59:59的計時功能，并在控制電路的作用下具有保持、清零、快速校時、快速校分、整點報時等功能。 這樣我們總共使用三個開關就可以控制整個電路 鎖死鍵、模式鍵、控制鍵。因為我們只含有一個數(shù)碼顯示 器，一般狀態(tài)下顯示的是時鐘，所以我們需要一個顯示模式切換電路。至于整點報時電路我們把要蜂鳴器響的時間通過卡諾圖化 簡，得到最簡的邏輯函數(shù)式，再把邏輯函數(shù)式通過電路實現(xiàn)，滿足要求才把脈沖信號輸送給蜂鳴器。模式狀態(tài)切換的連個按鍵的輸入同時輸送到兩個 LED 燈，通過觀察燈的狀態(tài)我們就可以判斷當前的P I N _ 1 5 6V C CC M OD 1 I N P U TP I N _ 1 5 8V C CC M OD 2 I N P U TP I N _ 1 2 4V C CC LE AR I N P U TP I N _ 1 2 1V C C1 I N P U TP I N _ 1 2 2V C C2 I N P U TP I N _ 1 2 3V C C3 I N P U TP I N _ 2 8V C CC 48 M I N P U TV C CEN I N P U TP I N _ 1 7 5BEEPO U T P U TP I N _ 1 6 9AO U T P U TP I N _ 1 7 0BO U T P U TP I N _ 1 6 7CO U T P U TP I N _ 1 6 8DO U T P U TP I N _ 1 6 5EO U T P U TP I N _ 1 6 6FO U T P