【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(dāng)前年月日（年只能顯示后兩位） 。當(dāng)兩組輸入電平對(duì)應(yīng)位都相等時(shí)所有輸出都為高電平。 鬧鐘有一個(gè)存儲(chǔ)電路（由兩個(gè)計(jì)數(shù)器組成），計(jì)數(shù)器由兩個(gè)開關(guān)控制， 用來對(duì) 鬧鐘的分鐘和時(shí)鐘設(shè)定 ，當(dāng)開關(guān)都打到不送脈沖的狀態(tài)，兩個(gè)計(jì)數(shù)器都保持，從而達(dá)到存儲(chǔ)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(shè)計(jì) 這里我們是自己依據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)時(shí)都要保持，所以要把兩個(gè)保持信號(hào)或其來。當(dāng)秒位為 0— 58時(shí)， SCI為高，當(dāng)秒位為 59時(shí)， SCI為低，此時(shí)出現(xiàn)下降沿 ， 分的計(jì)數(shù)器不計(jì)數(shù)，當(dāng)秒位由 59— 變?yōu)?0時(shí)， SCI又變?yōu)楦唠娖剑霈F(xiàn)上升沿， 觸發(fā)分位的計(jì)數(shù)器，分位計(jì)數(shù)器加 1，從而達(dá)到與同步計(jì)數(shù)方法相同的效果，而且不會(huì)出現(xiàn)冒險(xiǎn)，這也就是為什么把原來的進(jìn)位信號(hào)非后再送出的原因，分向秒進(jìn)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(jìn)制計(jì)時(shí)，時(shí)位為 24 進(jìn)制計(jì)時(shí) 。 以上的各種狀態(tài)下的控制鍵通過模式的選擇進(jìn)行了復(fù)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(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)顯示。 為了實(shí)現(xiàn)我們加入的鬧鐘功能，我們需要一個(gè)鬧鐘時(shí)間設(shè)定電路；鬧鐘時(shí)間保持電路；比較電路；蜂鳴器控制電路；鬧表時(shí)間顯示電路。 （兩種方案） （方便，易操作，但開關(guān)太多 — 7個(gè)） 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(guān)狀態(tài) 1 ★★★★○★★ 鎖死狀態(tài) 2 ●○★○●●● 校分狀態(tài) 3 ○●★ ○●●● 校時(shí)狀態(tài) 4 ○○★●●●● 時(shí)鐘清零 5 ●○★★●●○ 設(shè)定鬧鐘分 6 ○●★★●●○ 設(shè)定鬧鐘時(shí) 7 ●○○○●○★ 設(shè)定萬年歷天 8 ○●○○●○★ 設(shè)定萬年歷月 9 ○○●○●○★ 設(shè)定萬年歷年 10 ○○○●●○★ 萬年歷清零 b．帶計(jì)數(shù)器的復(fù)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(dú)考慮，所以總共 我們就可以通過控制一個(gè)摸十 或摸九 的計(jì)數(shù)器，再把結(jié)果輸送給一個(gè)數(shù)據(jù)分配器， 在 不同數(shù)值時(shí) 把 開關(guān)狀態(tài)輸送到不同的控制口 ，計(jì)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(guān)太多，我們采用了兩種復(fù)用原理，給出了兩種復(fù)用思想。 主體一 ： 主要涉及模 60與模 24計(jì)數(shù)器、動(dòng)態(tài)顯示控 制電路、分頻器主要整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路， 這些電路都是以模塊封裝好的，以便其他電路調(diào)用。 以計(jì)數(shù)器構(gòu)成計(jì)時(shí)部件，通過分頻器分出的1HZ脈沖計(jì)時(shí)，調(diào)用動(dòng)態(tài)顯示電路顯示，通過整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路控制蜂鳴器。 關(guān)鍵字： 層次設(shè)計(jì) 多功能數(shù)字時(shí)鐘 同步 整點(diǎn)報(bào)時(shí) 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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(diào)試與仿真 …………………………………… ……………… 27 ………… ……………………………… ………………… …………… 27 II． 計(jì)時(shí)電路 ………… ……………………………… ………………… ……………… 28 ………… ……………………………… ………………… ……………………… 29 五．結(jié)論 ………………………………………………………………… 29 六．實(shí)驗(yàn)感想 ………………………………………………………… 30 EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 4 一． 設(shè)計(jì) 說明 I． 功能說明 ： 利用 QuartusII軟件設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鐘，對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行功能仿真，并下載到 SmartSOPC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，可以完成 00:00:00到 23:59:59的計(jì)時(shí)功能，并在控制電路的作用下具有保持、清零、快速校時(shí)、快速校分、整點(diǎn)報(bào)時(shí)等功能。 這樣我們總共使用三個(gè)開關(guān)就可以控制整個(gè)電路 鎖死鍵、模式鍵、控制鍵。因?yàn)槲覀冎缓幸粋€(gè)數(shù)碼顯示 器，一般狀態(tài)下顯示的是時(shí)鐘，所以我們需要一個(gè)顯示模式切換電路。至于整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路我們把要蜂鳴器響的時(shí)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(shí)現(xiàn)，滿足要求才把脈沖信號(hào)輸送給蜂鳴器。模式狀態(tài)切換的連個(gè)按鍵的輸入同時(shí)輸送到兩個(gè) LED 燈，通過觀察燈的狀態(tài)我們就可以判斷當(dāng)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