【正文】
c、 Qa 與非起來(lái)送入同步置數(shù)端 LDN,當(dāng)?shù)诙挠?jì)數(shù)值為 0101( 5)時(shí), LDN 端低電平,但 74160 是同步置數(shù)的而且是上升沿有效,此時(shí)無(wú)上升沿不置數(shù),當(dāng) CLK 的上升沿到來(lái)第一片會(huì)到 0000 狀態(tài),第二片置數(shù)為 0000,這樣計(jì)數(shù)器就實(shí)現(xiàn)了 0000000001011001 的計(jì)數(shù)范圍。 EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 10 分頻器的總電路圖: V C Cc lc 48m I N P U T2hzO U T P U T1hzO U T P U T500hzO U T P U T1 k h zO U T P U T1k2110100500m u l t i D Fins t 41k2110100500m u l t i D Fin s t 5c 4 8 c1m o d 4 8in s t 圖 7 最終從 48MHZ的脈沖我們得到 1Khz(蜂鳴器、動(dòng)態(tài)顯示) 、 500hz(蜂鳴器) 、 2hz(快速調(diào)整) 、 1hz(時(shí)鐘計(jì)數(shù)) 的脈沖 。萬(wàn)年歷各位的動(dòng)態(tài)顯示原理與上面相同。把三個(gè)計(jì)數(shù)器的輸出輸送給一個(gè) 24選 4 的數(shù)據(jù)選擇器,六組分別為秒個(gè)位、秒十位、分個(gè)位、分十位、時(shí)個(gè)位、時(shí)十位。要實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能,一個(gè)報(bào)時(shí)控制電路是必不可少的。 c、 萬(wàn)年歷狀態(tài)( K7=X、 K8=1): 此狀態(tài)下數(shù)碼管顯示當(dāng)前 的年月日, K1 為 設(shè)定日期開關(guān), K2為 設(shè)定月 開關(guān) , K3為設(shè)定年開關(guān)、 K4 為清零開關(guān) 。 主體三:主要涉及模 100、模 12 與模 30 計(jì)數(shù)器、動(dòng)態(tài)顯示電路。 設(shè)計(jì)時(shí)采用了層次設(shè)計(jì)思想,功能逐級(jí)遞加,并在封裝時(shí)留有很多外圍接口,以備增加其他新功能。顯示控制時(shí)為了節(jié)約資源采用動(dòng)態(tài)原理,自編了 VHDL 語(yǔ)言的 24 選 4 數(shù)據(jù)選擇器。 II.功能簡(jiǎn)介 本電路具有三種不同的工作狀態(tài)(同步工作),可通過模式鍵進(jìn)行切換 (可通過 LED LED2觀察當(dāng)前的模式) 。時(shí)鐘的計(jì)時(shí)范圍是 00: 00: 0023: 59: 59,所以我們需要設(shè)計(jì)模六十和模二十四的 計(jì)數(shù)器組成時(shí)鐘計(jì)時(shí)電路。同樣萬(wàn)年歷電路需要一個(gè)時(shí)間調(diào)整電路、顯示電路、顯示模式切換電路。鬧表各位的動(dòng)態(tài)顯示原理與上面相同。 電路結(jié)構(gòu)圖如下: 圖 3 分頻器電路結(jié)構(gòu)圖 V C Cc3 I N P U Tc1O U T P U TV C CC O U N T E RCBAE N TDC L R NC L KE N PL D NQAQBQCQDRCO74163ins tN A N D 2in s t 3N O Tin s t 4 圖 4 本電路采用清零的方法把模 16的計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)換為模三的計(jì)數(shù)器,輸出即為三分頻后的脈沖。 a.模 60計(jì)數(shù)器 電路圖: EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 11 clear1hold1clck1clc1ciH1H2H3H4L2L1L3L4mod60inst1 圖 9 為了防止冒險(xiǎn)我們采用同步的方法設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器 (同步時(shí)鐘; 同步置數(shù) )。 封裝后如下: EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 12 圖 10 24計(jì)數(shù)器 電路圖: 圖 11 其基本思路與模 60 相差無(wú)幾,差別只是在 置數(shù)時(shí) 不同 , 第一片在 0— 20 連個(gè)階段不要置數(shù)自己回 0,但計(jì)到 23時(shí)要置為 0,需要外部控制電路。 V C Cx ia o s h i I N P U TCLRNDPRNQD F Fin s t 9V C C 圖 14 時(shí)鐘端接的是 2HZ 脈沖, D觸發(fā)器的功能是輸入端是什么輸出端便是什么,但需要上升沿去觸發(fā), 沒有上升沿即使輸入端改變輸出端也不變,當(dāng)按下開關(guān)時(shí)發(fā)生顫抖(很短暫)這時(shí)無(wú)上升沿,輸出端不改變,當(dāng)開關(guān)穩(wěn)定后而且上升沿也到來(lái)了輸出端改變。這樣即節(jié)省了器件,又提高了效率。//聲明庫(kù) entity MUX24 is port (SL1,SL2,SL3,SL4:in std_logic。//定義輸入輸出端口 end MUX24。 SIGNAL SEL:std_logic_vector(2 downto 0)。SH4。MH4。HH4。 D4=D(0)。( 3” + 5” +7” ) +1000hzamp。要使鬧鐘起到提醒作用,還要有鈴聲, 這里用 1khz 脈沖作為蜂鳴器的信號(hào)源。 為了整合時(shí)鐘計(jì)時(shí)模塊和鬧鐘模塊,圖加了兩個(gè)電路,一個(gè)是顯示器的切換電路,一個(gè)是蜂鳴器的切換電路 。 與時(shí)鐘計(jì)時(shí)電路相同的是,在進(jìn)行日起調(diào)整時(shí),開關(guān)也要加消顫電路。段切換時(shí),我們需要一個(gè)模式鍵 (CMOD1)控制,開關(guān)信號(hào)為 1 時(shí)所用雙號(hào)與門工作,送出的是鬧鐘相應(yīng)位的段信息,當(dāng)開關(guān)信號(hào)為 0時(shí),所有單號(hào)的與門工作,送出是時(shí)鐘相應(yīng)位的段信息。開關(guān) DMK 為一時(shí) 2HZ脈沖送入模 60計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),計(jì)到要 設(shè)定的值,開關(guān)轉(zhuǎn)換為低電平,脈沖消失,計(jì)數(shù)器保持。50” ( 512hzamp。 EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 17 V C CA I N P U TV C CB I N P U TV C CC I N P U TV C CSL1 I N P U TV C CSL2 I N P U TV C CSL3 I N P U TV C CSL4 I N P U TV C CSH 1 I N P U TV C CSH 2 I N P U TV C CSH 3 I N P U TV C CSH 4 I N P U TV C CM L1 I N P U TV C CM L2 I N P U TV C CM L3 I N P U TV C CM L4 I N P U TV C CM H 1 I N P U TV C CM H 2 I N P U TV C CM H 3 I N P U TV C CM H 4 I N P U TV C CH L1 I N P U TV C CH L2 I N P U TV C CH L3 I N P U TV C CH L4 I N P U TV C CHH1 I N P U TV C CHH2 I N P U TV C CHH3 I N P U TV C CHH4 I N P U Tout 1O U T P U Tou t 2O U T P U Tout 3O U T P U Tou t 4O U T P U TG1 G2ANG2BNA B CY0NY1NY2NY3NY4NY5NY6NY7N741381inst8 G1 G2ANG2BNA B CY0NY1NY2NY3NY4NY5NY6NY7N741381instG1 G2ANG2BNA B CY0NY1NY2NY3NY4NY5NY6NY7N741381inst9 G1 G2ANG2BNA B CY0NY1NY2NY3NY4NY5NY6NY7N741381inst10AND2inst14AND2inst15AND2inst16AND2inst17AND2inst27AND2inst29AND2inst30AND2inst31AND2inst12AND2inst13AND2inst24AND2inst25AND2inst26AND2inst28AND2inst32AND2inst33AND2inst34AND2inst11AND2inst20AND2inst22AND2inst23AND2inst19AND2inst21AND2inst18G N DV C CO R 6ins t 3O R 6ins t 4O R 6ins t 5O R 6ins t 61 2 3 4 5 621 22 2324 25 26 31 32 33 34 35 36 42 43 44 45 46411 2 3 4 5 621 22 24 25 2631 32 33 34 35 36 41 42 43 44 45 46A1A2A3A4B1B2B3B4C1C2C3C4D1D2D3D4E1E2E3E4F1F2F3F4A1 A2A3A4B3 B4B2B1 C1 C2 C3 C4D1 D2 D3 D4E1 E2 E3 E4F1 F2 F3 F423a11 b11 c11d11 e11 f11 a22 b22 c22d22 e22 f22 a33 b33 c33d33 e33 f33 a44 b44 c44d44 e44 f44a11b11c 11d11e11f 11a22b22c 22d22e22f 22a33b33c 33d33e33f 33a44b44c 44d44e44f 44封裝: SL1 SL2 SL3 SL4 SH1SH2SH3SH4ML1ML2ML3ML4MH1 MH2 MH3 MH4 HL1HL2HL3HL4HH1 HH2 HH3 HH4 A1 A2 A3D1 D2 D3 D4MUX24inst4 圖 17 如外我們還用已有芯片設(shè)計(jì)了一個(gè) 24選 4的數(shù)據(jù)選擇器: 圖 18 其封裝結(jié)果與 VHDL語(yǔ)言編的基本相似。A2amp。HL2amp。ML2amp。SL2amp。 SIGNAL SH:std_logic_vector(3 downto 0)。 ML1,ML2,ML3,ML4:in std_logic。 24 選 4的輸出送到 7447段譯碼器,以便在數(shù)碼管上顯示 相應(yīng) 數(shù)值。 清零:把開關(guān)直接接到三個(gè)計(jì)數(shù)器芯片的清零端即可。 封裝后如下: EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 13 clear1hold1clck1clc1ciL1H1L2H2L3H3L4H4mod24inst2 圖 12 (包含控制電路) V C C48m I N P U TV C Cx iao f en I N P U TV C Cx iao s hi I N P U TV C CC LEAR I N P U T1H ZO U T P U T2H ZO U T P U T500H ZO U T P U T1KH ZO U T P U THCIO U T P U TO R 2ins t 8c l c 4 8 m 1hz2hz500hz1 k h zfdins t 2G N Dc l e a r 1h o l d 1c l ck1c l c 1ciH1H2H3H4L2L1L3L4m o d 6 0ins t 1c l e a r 1h o l d 1c l ck1c l c 1ciH1H2H3H4L2L1L3L4m o d 6 0ins t 3c l e a r 1h o l d 1c