【正文】 的同時還必須與所要顯示的數(shù)字相對應，這就又涉及到一個動態(tài)選自數(shù)據(jù)的電路，并且這種動態(tài)選自數(shù)據(jù)的電路，和使能 LED 管的 74138 譯碼器必須通過同一個計數(shù)值循環(huán)來控制， 這樣才能保證對應得 LED 管子輸出對應的數(shù)據(jù)。 下面直接給出所設計的電路圖： 快速校分較時 清零 與保持模塊 8 / 34 EDA 設計論文 蔣小龍 0716150124 在已經(jīng)做好的時鐘和計數(shù)模塊的基礎(chǔ)上其實是非常容易加入快速校分、校時、保持、清零的功能的，這些功能只要在原來電路的基礎(chǔ)上做一些簡單的處理就能完成，很簡單的實現(xiàn)就是快速校分與校時，就是將分的時鐘脈沖輸入直接接入時鐘分頻模塊的 2Hz 的頻率就可以完 成了，非常的簡單，當然是直接接入 2 Hz 頻率，還是接入正常的頻率或是進位信號，這可以通過開關(guān)的 0 和 1 邏輯來控制。 6 / 34 EDA 設計論文 蔣小龍 0716150124 3． 2Hz 的設計 2Hz 的設計可以將 2000Hz 進行調(diào)用上述 1000 分頻的模塊就可以直接獲得 2Hz 的頻率。 下面詳細介紹分配的設計過程首先考慮到系統(tǒng)所能提供的固定時鐘模塊是 48MHz，要想得到上述所論述的1Hz,2Hz,2000Hz, 48MHz 的時鐘頻率進行 48000000 分頻，24000000 分頻， 24000 分頻， 12000 分頻。 為把結(jié)果顯示出來，考慮用動 態(tài)顯示的技術(shù)實現(xiàn) LED 管子的點亮。并且本文還給出了在進行設計的過程中容易犯的一些問題及指出了關(guān)于軟件及電路原理設計過程中的致命的細節(jié)問題，對以后的電路設計具有一定的指導意義。 關(guān)鍵詞 多功能數(shù)字鐘 整點 報時 鬧鐘 萬年歷 課程設計 論文 外文摘要 Title The Design Of Multifunction Digital Clock Based on Cyclone Ⅲ Series EP3C25F324C8 Using Quartus Ⅱ Abstract The experiment is based on Cyclone Ⅲ Series EP3C25F324C8 using Quartus Ⅱ to design the multifunction digital clock, considering hardware and software resources provided. With the help of the knowledge I got, the designed multifunction digital clock has all of the functions of a digital clock, including the hours, minutes, seconds timer function, and the system can also be keeped and cleared at any time. Moreover, the hour and minute can be adjusted to any wanted time and can be set to alarm at any time if you want. Most of all, the calendar function is also designed. This paper is mainly concerned about the detailed design procedure beginning with the basic principle of the circuit works and the hardware schematic drawing, finally finishing the simulation and debugging using Quartus Ⅱ software in SmartSOPC experimental platform. In addition, the details that may otherwise be fatal to the system design is also given during the course of circuit design process, which actually has a certain significance in later design. Keywords Multifunction digital clock. Hourly chime function. Alarm at any time. Calendar 目 錄 1 引言 ………………………………………………………………………… …… 1 2 系統(tǒng)的總體設計 ………………………………………………………………… 1 系統(tǒng)總體功能 ………………………………………………………………… 1 系統(tǒng)的工作原理 ……………………………………………………………… 2 3 系統(tǒng)的詳細設計 ………………………………………………………………… 3 總體模塊介紹 ………………………………………………………………… 3 各個子模塊的詳細設計 ………………………………………………………… 3 48MHz 的分頻模塊 …………………………………………………………… 4 基本數(shù)字鐘計數(shù)模塊 ………………………………………………………… 6 快速校分較時清零與保持模塊 ……………………………………………… 7 整點報時模塊 … ……………………………………………… ……………… 8 LED 動態(tài)顯示模塊 …………………………………………………………… 10 鬧鈴模塊 …………………………………………………………………… 12 萬年歷模塊 ………………………………………………………………… 15 開關(guān)復用的邏輯控制 ……………………………… ……………………… 21 各子模塊調(diào)試及聯(lián)調(diào)設計 …………………………………………………… 23 各子模塊下載調(diào)試 ………………………………………………………… 23 各子 模塊聯(lián)調(diào)思想設計 …………………………………………………… 25 4 系統(tǒng)設計及調(diào)試中的問題 ……………………………………………………… 26 5 心得與體會 ……………………………………………………………………… 27 結(jié)論 ………………………………………………………………………………… 29 致謝 ……………………………………………………………… ………………… 29 參考文獻 …………………………………………………………………………… 29 1 / 34 EDA 設計論文 蔣小龍 0716150124 1 引言 隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷 發(fā)展在涉及通信、國防、工業(yè)自動化、計算機應用儀器儀表等領(lǐng)域的電子系統(tǒng)設計工作中，現(xiàn)場可編程陣列FPGA 技術(shù)正以驚人的速度上升 .電子類新技術(shù)項目的開發(fā)也更多地依賴于 FPGA技術(shù)的應用 ,電子產(chǎn)品、計算機和 CPU 的設計進人了一個全新的時代 .EDA 技術(shù)是伴隨著計算機、集成電路、電子系統(tǒng)設計的發(fā)展而發(fā)展起來的，現(xiàn)今電子設計是以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷樵O計載體，硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述，以計算機、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷拈_發(fā)軟件及實驗開發(fā)系統(tǒng)為設計工具，通過有關(guān)的開發(fā)軟件 ,運用 自頂而下的層次化設計方法 完成用軟件方式設計的 電子系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化，邏輯布局布線、邏輯仿真、直至對特定芯片的適配編譯、邏輯映射編程下載等，最終形成集成電子系統(tǒng)或?qū)Ｓ眉尚酒囊婚T新技術(shù) .電子工程師們從事電子產(chǎn)品設計時，要求能夠充分利用 EDA 技術(shù)，使用計算機仿真軟件對電路、信號與系統(tǒng)進行輔助分析，優(yōu)化電路設計，從而提高開發(fā)產(chǎn)品進程及設計人員的工作效率 .本數(shù)字鐘的系統(tǒng)設計采用 自頂而下的層次化設計方法 ，運用 Quartus軟件進行系統(tǒng)的設計與調(diào)試，提高了設計的效率， 縮短了設計時間 。 具體的工作過程如下： 1． 有具體的分頻電路分的所需要的所有頻率。所以 我們需要進行最多 48000000分頻，在 48000000 分頻的過程中進行其他要求分頻數(shù)比較小的功能，這樣就能比較好的實現(xiàn)所有頻率的獲得。 4. 1Hz 的設計 將 2Hz 頻率用 T 觸發(fā)器 2 分頻就可直接獲得 1Hz 頻率的脈沖，并且最后獲得的 1Hz 的脈沖其實本身已經(jīng)是方波了，因為 T 觸發(fā)器是反轉(zhuǎn)觸發(fā)器，它的輸出結(jié)果肯定是方波，從而可以借助于 T 觸發(fā)器實現(xiàn)最終輸出結(jié)果是方波的要求，利用后面計數(shù)的準確性。 清零信號更是非常的簡單，只要將每個計數(shù)器的 清零端在模塊封裝時，引出來就行了，當開關(guān)為 0 時，計數(shù)器正常計數(shù)，當開關(guān)位于 1 時，就將開關(guān)輸出并聯(lián)的所有計數(shù)器清零。 綜上所述，首先先用 74160 構(gòu)成一個模 6 計數(shù)器，來控制數(shù)據(jù)的選項和74138 譯碼器，并且模 6 的計數(shù)器的時鐘脈沖必須比較大，這里選自 4000Hz，11 / 34 EDA 設計論文 蔣小龍 0716150124 然后將選通的數(shù)據(jù)進行 輸出值 7447 進行譯碼，最后輸出至 LED 管子的段碼出進行顯示。 2． 鬧鈴界面顯示模塊 其實該界面的顯示和基本的時鐘計數(shù)功能顯示是一樣的，下面直接給出該顯示電路圖。 其設計的思想其實和上述所有設計模計數(shù)器的實現(xiàn)完全一致。 最后給出這個模塊的最終電路圖 開關(guān) 復用的邏輯控制 這個模塊設計的實現(xiàn)其實還是非常的重要的，因為實驗板上只能提供 822 / 34 EDA 設計論文 蔣小龍 0716150124 個開關(guān)，主要實現(xiàn)上述的三大模塊的設計，將三大模塊融合在一起， 這就需要對開關(guān)進行一定的邏輯控制，并且各個模塊之間要不能相互影響。 基本的實現(xiàn)就是通過開關(guān)選擇 LED 管子到底顯示 那個模塊的信息，這其實可以通過數(shù)據(jù)選擇器來實現(xiàn)，在最后一級的輸出段碼數(shù)據(jù)處進行 數(shù)據(jù)選擇，選擇的邏輯控制信號通過開關(guān)產(chǎn)生，這樣就可以實現(xiàn)將三個模塊集成在一個大的系統(tǒng)上。該問題就是文 件目錄的問題。 最后還要再次謝謝姜老師，我可以說在實驗中煩姜老師次數(shù)最多的人了，其實我也挺不好意思的，但我實驗中確實出了很多不明白的問題，耐心細致的姜老師，并沒有感到不耐煩，相反她認真負責的態(tài) 度感動了我，使我遇到問題后并不畏懼，而是會感到慶幸，因為這是我提 高自己的又一次寶貴的機會，問題不可怕，關(guān)鍵在于自己要解決問題， 讓問題溜走才是最可怕的。ae39。ksv*3t nGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。M uWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。M uWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ QcUE%amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。M uWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%M z849Gx^Gjqv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。M uWFA5ux^Gjqv^$UE9wE wZQcUE%amp。M uWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn%M z8 49Gx^Gjqv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkum amp。M uWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。M uWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%M z849Gx^Gjqv^$U*3t nGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。M uWFA5uxY7J nD6YWRr W wc^vR9CpbK! zn%M adNuKNamp。ksv*adNuKNamp。ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。gTXRm 6X4NG