【正文】 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。M uWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%MzadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。M uWFA5uxY7J nD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9 wEwZQcUE%amp。ksv*3t nGK8! z89Amv^$UE9wEwZQcUE%amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRr W wc^vR9CpbK! zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9amp。qYpE h5pDx2zVkum amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTamp。gTXRm 6X4NGpP$vS Tamp。ksv*3t nGK8! z89Am YW pazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpa zadNuGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。M uWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%M z84! z89Am v^$UE9wEwZQcUE%amp。qYpEh5pDx2zVkum amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkum amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。qYpEh5pDx2zVkum amp。MuWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9 CpbK! zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。cdPq 9J WKf f wvGt YM *Jgamp。 29 / 34 EDA 設計論文 蔣小龍 0716150124 結論 該系統的設計很好的完成了基本的要求，該數字鐘具有 能進行正常的時、分、秒計時功能 ， 分別由六個數碼管顯示時分秒的計時 ，系統就有保持，清零，校分，校時，整點報時，任意時間設置鬧鈴， 萬年歷功能，所有的功能全部實現， 在比較短的時間內 實現了比較多的功能，體現了現代 EDA 設計 效率高的特點，利于電子電路工程人員的電路設計。乍一看，會不知這個問題到底是什么問題， 我做實驗下載調試的時候，一開始是在D 盤進行下載調試，然后出于不破壞現有程序的 緣由 上，將該工程文件拷到桌面進行測試，即相當于拷到了 C 盤進行操作，但是問題從此就層出不窮，當我對一個文件進行重新修改編譯時，下載調 試，但是結果并沒有 改變，這使得我非常的煩躁，問題到底出在哪里，我實在是沒有辦法，又 再次找到了姜老師，當姜老師再次不厭其煩的指導我是，她發(fā)現我所下載的文件和我的工程文件并不在同一個盤了，我的工程文件是放在 C 盤的，但是那個下載 .sof 文件還是我原來 D 盤的文件，它并沒有如我所想的換成 C 盤的，這表明 QuartusⅡ 軟件 并不會 自動 改變下載文件的目錄，如果改變工程文件的目錄，在下載的時候，就必須重新選擇 .sof 文件，這個才是真正自己修改的重新編譯的下載文件。 系統總體 聯調 圖 26 / 34 EDA 設計論文 蔣小龍 0716150124 4 系統設計及調試中的問題 本次系統的設計，規(guī)模比以前的都要大 ，如果是用真正的芯片搭成實際的硬件電路的話， 需要連的硬件線將會非常的多， 而本次系統的設計主要是通過軟件模擬器件，仿真，最終完成系統的設計，這里就體現了現代 EDA 技術的高超。當然可以通過譯碼器進行開關的編碼來實現在比較少的開關下實現比較多的功能，這里我采用簡單的邏輯控制就可以實現，下面給出具體的邏輯控制思想。這里需要注意的是數是 從 1 開始的，所有必須使用同步置 1 的方法實現，而且為了后面電路的設計，所有的計計數器必須留出使能端，所有計數器的使能端的設計是采用清零端來實現的。 14 / 34 EDA 設計論文 蔣小龍 0716150124 將上述兩個模塊進行封裝，得出下面的最終電路圖 上面的電路進行封裝，輸入是時鐘，開關控制邏輯，和實際基本計數值輸入，輸出時段碼值輸出及使 能，鬧鈴控制信號。下面就這個模塊所設計到的小模塊進行詳細的說明。 保持功能的實現想法非常的簡單，就是可以在 1Hz 處和一個開關取反相與，就可以實現時鐘保持的功能，當開關位于 0 時， 1Hz 是 1 相與的，這樣1Hz 就能順利的輸入到后面的電路， 從而實現正常的計數功能， 當開關位于1 時，則 1Hz 是和 0 相與的，導致 輸出結果 始終是 0，沒有正常的計數脈沖輸入后面的電路，從而實現了計數器的停止計數，也即實現了數字中的保持功能。 至此系統所有系統工作所需要的時鐘已經全部設計完了。 1． 4000Hz 設計 設計 思想就是， 最終 總共的分頻數是 48000000 次分頻， 為獲得 4000Hz的頻率 ， 必須首先進行 12000 的分頻， 12000 的分頻用 2 6 10 10 10? ? ? ?來實現，同時可以將 10 10 10?? 分頻小子模塊進行封裝成一個單獨的模塊，以便后面繼續(xù)調用。 2． 計數模塊計數 3． 兩個開關控制在數字鐘的計數功能，鬧鈴界面，萬年歷界面之間進行切換。 2 系統的總體設計 系統總體功能 本文采用自頂向下的設計方法，借助于 QuartusⅡ軟件進行多功能數字鐘的設計，系統的設計先從總體方案入手，然后就各個子模塊進行系統的詳細設計，接著進行系統各個子模塊的調試，最后進行各個子模塊的聯調。 本論文從數字鐘的基本工作原理出發(fā)，分析電路的工作原理，通過硬件原理圖的繪制，利用 QuartusⅡ 軟件實現了在 SmartSOPC 實驗系統的平臺下的設計，仿真和下載調試。 具有最基本的分配和計數模塊之后，其他的功能只是在這個基礎上進行一系列的邏輯控制運算 。 下面舉給出系統的詳細工作框圖： 分 頻 電 路系 統 4 8 M H z數 字 鐘 計 數 功 能鬧 鐘 功 能萬 年 歷 功 能2 0 0 0 H z4 0 0 0 H z1 H z小 時 進 位 信 號快 速 校 時 ， 校分 ，保 持 開 關 控 制顯 示 哪 種 功 能設 定 鬧 鐘 時 間6 個 L E D 管 顯 示2 個 L E D 管 顯 示鬧 鈴 、 時 鐘 顯示萬 年 歷 顯 示是 設 定 鬧 鐘 嗎Y E SN O3. 系統的詳細設計 關于該系統的各個模塊，從上述的功能介紹可以很清楚的知道，并且 系統的詳細設計涉及到各個子模塊的詳細設計，其中涉及到的模塊如下： ? 48MHz 的分頻模塊 ? 基本數字鐘計數模塊 ? 快速校分較時與保持模塊 ? 整點報時模塊 ? LED 動態(tài) 顯示模塊 ? 鬧鈴模塊 ? 萬年歷模塊 4 / 34 EDA 設計論文 蔣小龍 0716150124 48MHz 的分頻模塊 該模塊的設計是整個系統設計的重中之重，可以說是設計中的核心部分了，因為所有器件的 工 作時鐘都是以這個為標準運行的，所以 分頻模塊設計的好壞關乎到這 個系統工作的性能。其實 4000Hz 頻率的脈沖是作為蜂鳴器的高頻信號的發(fā)生和 LED 的刷新， 2000Hz 是 用于蜂鳴器的低頻發(fā)聲的。 2． 模 24 計數器的設計 模 24 計數器的設計其實本質上是和模 60 一樣的。 綜合上述的分析過程，下面給出最后 2000Hz 和 4000Hz 的控制邏輯式： L O W = 2 0 0 0 H z ( ( ( [1 ] [ 2 ] ) [ 0 ] ) [ 0 ] [ 3 ] [ 0 ] [ 2 ] [ 2 ] [ 0 ] )SL ,M L ,M H , S L S L S L M H M L M L M H S H S H? ? ? ?其 中 分 別 表 示 秒 的 個 位 ， 分 的 個 位 ， 分 的 十 位H I G H = 40 00 H z ( S L [ 3] S L [ 0] MH [ 0] ML [ 3] ML [ 0] MH [ 2] S H [ 2] S H [ 0] )S L ,M L ,M H?其 中 分 別 表 示 秒 的 個 位 ， 分 的 個 位 ， 分 的 十 位 下面給出最終的邏輯控制電路： 10 / 34 EDA 設計論文 蔣小龍 0716150124 LED 動態(tài)顯示模塊 本系統采用 LED 的動態(tài)顯示的技術，利用人眼的視覺暫留效應，只要 LED管子的刷新頻率大于人眼能分辨的最大頻率，這人眼就會感覺不出來 LED 管子是在閃爍的，而后認為 LED 管子是一直亮的，達到了系統設計的效果。下面就該鬧鈴模塊涉及到的子模塊進行詳細的說明。 下面詳細介紹設計的過程。下面給出電路圖 20 / 34 EDA 設計論文 蔣小龍 0716150124 4 使能信號的產生 上述已 經論述過采用的是 00 控制選擇模 30,01 控制選擇模 31,10 或 11控制選擇模 28，并且邏輯控制信號由 3 可知已經完全產生了，現在就是利用已經產生的邏輯控制信號來產生選擇不同模計數器的使能信號， 這里采用74138 譯碼器實現，輸出的使能低電平能滿足設計的要求。 首先看第一個月仿真波形 周 期 是 3 1顯 示 第 一 個 月 第 2 個月 2 月 只 有 2 8 天第 3 個月 25 / 34 EDA 設計論文 蔣小龍 0716150124 3 月 有 3 1 天第 4 個月 4 月 有 3 0 天鑒于篇幅所限，這里就不把所有的月數進行仿真說明的。 3． 在設計的過程中，還有一個比較重要的問題，就是器件的使能端一定要連上對應的邏輯，否則器件將不能工作。 使用 VHDL 語言，熟練掌握 VHDL 語言的運用技術，會對我一會設計復雜的系統有很大的幫助，所以我目前需要努力的方向就是認認真真的學好 VHDL 語言，掌握好基本的功能語法，為以后打下一個比較好的基礎。A（萬kWh）shg1Pshg1PshfPb b39。qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkum amp。QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkum amp。QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRr Wwc^vR9amp。M