基于quartusii_的多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 我們所需要的頻率信號(hào)輸入相關(guān)電路即可。當(dāng)秒計(jì)時(shí)器對(duì) 1HZ時(shí)鐘脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)到 60 時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位脈沖，使分計(jì)時(shí)器的數(shù)值加 1，同樣，分計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)到 60 時(shí)，使小時(shí)計(jì)時(shí)器的數(shù)值加一。多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì) 院系： 專業(yè)： 指導(dǎo)教師： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名 時(shí)間： 摘要 多功能數(shù)字鐘在我們的日常生活中有著非常廣泛的應(yīng)用 。當(dāng)數(shù)字鐘走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，通過校時(shí)電路對(duì)時(shí)，分的時(shí)間進(jìn)行校正，其中校時(shí)電路和清零電路只需在原有電路的基礎(chǔ)上采用一定的邏輯門電路實(shí)現(xiàn)。具體實(shí)現(xiàn)方法如以下流程圖所示： 脈沖發(fā)生器模塊總原理圖 各子模塊原理圖 （ 1） 48MHZ 頻率信號(hào)經(jīng)過 由 三個(gè) D觸發(fā)器的級(jí)聯(lián)構(gòu)成的 8分頻 系統(tǒng) 作用變成6MHZ 的頻率，再用 74160 進(jìn)行六分頻，即可得到 1MHZ 的頻率信號(hào)。 原理圖： 封裝圖： 仿真圖如下： 由仿真結(jié)果知，秒計(jì)時(shí)器是一個(gè)模 60 計(jì)時(shí)器。因而只需將秒計(jì)時(shí)器的置位信號(hào)通過一非門后，作為分計(jì)時(shí)器的使能信號(hào)。 本模塊原理為：將 1KHZ 的頻率進(jìn)行摸 8 后所得輸出信號(hào)快速掃描選擇 LED顯示的位碼，同時(shí)通過所得的三位信號(hào)的 8種組合選擇秒表個(gè)位，秒表十位，秒各位，秒十位，分個(gè)位，分十位以及時(shí)個(gè)位，時(shí)十位輸出。至此，清零的目的便已達(dá)到。在電路中用開關(guān) K1 經(jīng)過一個(gè)非門接至秒位的使能端。當(dāng)秒表單元達(dá)到 99 時(shí)，向秒計(jì)時(shí)器使能端提供一輸入信號(hào)，使此使能端有效，在下一脈沖到來時(shí)，秒表單元清零同時(shí)向分計(jì)時(shí)器進(jìn)位。 系統(tǒng)仿真 在程序?qū)懞貌⑶揖幾g無誤后即可進(jìn)行仿真。 本實(shí)驗(yàn)的所有仿真結(jié)果均已在上文中相應(yīng)位置處貼出，這里不再贅述。在 Deviceamp。在正式做實(shí)驗(yàn)前以及實(shí)驗(yàn)中，老師也對(duì) QuartusII 軟件的相關(guān)用法，以及 SmartSOPC 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)做了介紹。 （ 3） 在進(jìn)行計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì)時(shí)，剛開始設(shè)計(jì)的是獨(dú)立的三個(gè)計(jì)時(shí)器，各循環(huán)功能均能滿足，但合到一起則會(huì)出錯(cuò)，往往總是會(huì)提前進(jìn)位及清零。而整個(gè)的論文寫作階段，不但讓我們對(duì)已做實(shí)驗(yàn)有了一個(gè)系統(tǒng)的思考與整理機(jī)會(huì)，同時(shí)，論文的格式要求，也讓我們?cè)缭珞w會(huì)到了標(biāo)準(zhǔn)格式的重要性，對(duì)于快要 大三下 的我們，早早的適應(yīng)畢竟是一個(gè)很好的事情。 特別感謝我的指導(dǎo)老師，在整個(gè)設(shè) 計(jì)過程中對(duì)我們耐心的指導(dǎo)與幫助。 7 實(shí)驗(yàn)收獲與感受 短短一周的 EDA 設(shè)計(jì)雖然很短暫，但卻依然讓我們收獲了很多。由于沒有真正理解 QuartusII 軟件中，將待編譯程序設(shè)為頂層的意義及重要性。然后選擇“ ProcessingStart Compilation”進(jìn)行全程編譯。 將編譯好的程序下載到芯片之前要進(jìn)行管腳分配。點(diǎn)擊“ Node Finder”按鈕，在“ Filter” 中選擇“ Pins:all” 后，點(diǎn)擊“ List” 按鈕，則“ Nodes Found”對(duì)話框 中列出了本工程 的所有輸入輸出結(jié)點(diǎn)。 為不影響系統(tǒng)已有功能的前提下，我們加入了一個(gè)秒表開關(guān) K5，當(dāng)時(shí)鐘電路清零時(shí)，將秒表開關(guān)撥至 0 端，正常計(jì)時(shí)，一旦將秒表開關(guān) K5 撥至 1，則系統(tǒng)進(jìn)入秒表計(jì)時(shí)階段。 報(bào)時(shí)電路 通過各個(gè)邏輯門電路的組合，可比較容易的讓計(jì)時(shí)器在設(shè)定的時(shí)刻通過蜂鳴器發(fā)出響聲。在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，較分電路是必不可少的一部分。由于 1KHZ 的掃描頻率很快，以及人眼的遲滯效應(yīng) ， LED 顯示基本看不到閃爍。為達(dá)到這一目的，應(yīng)使分計(jì)數(shù)器的 mh[2]mh[0]ml[3]ml[0]和秒計(jì)時(shí)器向分計(jì)時(shí)器的進(jìn)位信號(hào)相與非后作為分計(jì)時(shí)器的置位信號(hào)，達(dá)到清零效果，同時(shí)將置位信號(hào)通過一非門后作為時(shí)計(jì)時(shí)器的進(jìn)位信 號(hào)。通過兩片74160 級(jí)聯(lián)構(gòu)成，在（ 01011001 ） 8421BCD =59 時(shí) 同 步 置 數(shù) ， 即 將mh[2]mh[0]ml[3]ml[0]與非之后作為輸入信號(hào)輸入分個(gè)位和分十位的置位端置零，使兩片計(jì)數(shù)器同時(shí)置零得到模 60 計(jì)數(shù)器。 500HZ 的頻率信號(hào)只需將以上所得的 1KHZ頻率信號(hào)經(jīng)過 D 觸發(fā)器進(jìn)行 2 分頻，而 100HZ 的頻率信號(hào)可將 1KHZ 的頻率信號(hào)通過一個(gè) 74160 進(jìn)行十分頻即可，具體原理圖如下： A．由 1KHZ 到 500HZ，即模 2計(jì)數(shù)器原理圖： 仿真圖： B
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