【正文】 計大規(guī)模電子系統(tǒng)的重要保證。較常見的是按集成度來分區(qū)分不同的 PLD 器件，一般可分為兩大類器件：一類是芯片集成度較低的。早期的 PROM 器件就是采用熔絲結(jié)構(gòu)的，編程過程就是根 據(jù) 設(shè)計的熔絲圖文件來燒斷對應(yīng)的熔絲達到編程目的。是用較高的編程電壓進行編程，當(dāng)需要再次編程時，用紫外線進行擦除。 ⑵ 20 世紀 70 年代末，對 PLA 進行了改進， AMD 公司推出 PAL 器件。 Altera 公司的 FPGA 器件 Flex10K EPF10K10LC844,FLEX(靈活邏輯單元矩陣 )系列是 Altera 應(yīng)用非常廣泛的產(chǎn)品，這些器件具有比較高的集成度及豐富的寄存器資源，采用了快速，可預(yù)測延時的連續(xù)式布線結(jié)構(gòu)，是一種將 CPLD 和FPGA 的優(yōu)點結(jié)合于一體的器件。 方案二：采 用專 用 的時鐘芯片實現(xiàn)， 通過單片機讀取時鐘芯片的計時時間，在數(shù)碼管上顯示出來，就可以實現(xiàn)電子時鐘功能， 典型的時鐘芯片有： DS1302，DS12887， X1203， PCF8583 等都可以 實現(xiàn)電子時鐘功能。 其中有六個按鍵用于調(diào)整時間，復(fù)位等功能 。 ⑶ BCD 譯碼電路是將計數(shù)器的 十六進制計數(shù)值轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管顯示所需要的段碼。 圖 八段發(fā)光二極管外型 發(fā)光二極管的陽極連在一起的稱為共陽極顯示器，陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。 數(shù)碼管動態(tài)掃描電路如圖 所示，其中 FPQ 為分頻器，通過分頻得到掃描時鐘信號，時鐘信號為 100Hz； SCAN 為掃描 電路，它是由狀態(tài)機組成的，循環(huán)掃描數(shù)碼管，使得數(shù)碼管穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)； BCDYMQ 為 BCD 譯碼器，作用是將計數(shù)器輸出的十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管顯示所需要的段碼； BIT 為位碼，作用是輪流選擇數(shù)碼管的位。 COUT:OUT STD_LOGIC)。 ELSIF CLK39。)。 END IF。 USE 。139。 圖 掃描電路仿真圖 掃描電路是由四位二進制計數(shù)器組成的狀態(tài)機構(gòu)成的，其仿真圖如圖 所示。 END。 bcdout :BUFFER std_logic_vector(7 DOWNTO 0) )。 ENTITY BIT IS PORT( CLK:IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0)。 系統(tǒng)中采用的十進制計數(shù)器采用 74161 來設(shè)計， 其設(shè)計原理圖如圖 所示，其中 CLK 為外部時鐘脈沖輸 入端， Q0～ Q3為計數(shù)器計數(shù)值輸出端， CNT 為進位輸出端， ENT 為十進制計數(shù)器使能端， CLRN為十進制計數(shù)器清零端，十進制計數(shù)器仿真圖如圖 所示。 CQ:OUT STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0)。)。039。039。 USE 。 when 3|13|23 = one=0011。 END CASE。 其中 interg 為輸入的十進制數(shù)據(jù)， ten 和 one 為分解后的十位數(shù)據(jù)和個位數(shù)據(jù)，其仿真圖如圖 所示 ，它生成的圖標(biāo)文件如圖 所示： 圖 二十四進制計數(shù)器的計數(shù)值分解為十位和個位仿真圖 圖 二十四進制計數(shù)器的計數(shù)值分解為十位和個位生成的圖標(biāo) 長春理工大學(xué)畢業(yè)論文 21 時計數(shù)器總體電路 時鐘系統(tǒng)總體電路如圖 所示，其中 CNT10 為十進制計數(shù)器， CNT6 為六進制計數(shù)器； CNT23 為二十四進制計數(shù)器； ZHHUAN 為將二十四進制計數(shù)器的計數(shù)值分解為十位數(shù)據(jù)和個位數(shù) 據(jù)的轉(zhuǎn)換電路； CLK2 為輸入的秒信號； ENT2為使能信號，高電平有效 。電路圖如圖 所示。 VHDL 支持各種模式的設(shè)計方法，具有良好的適應(yīng)性，并且具有良好的電路行為描述和系統(tǒng)描述能力，在語言易讀性和層次化結(jié)構(gòu)化設(shè)計表面表現(xiàn)了強大的生命力和應(yīng)用潛力 本次設(shè)計重點在于對 VHDL 語言的應(yīng)用，以電子鐘作為一個具體的模型進行設(shè)計。 總之，這次設(shè)計工作，對自己四年來的學(xué)習(xí)生活做了一個總結(jié)，為即將結(jié)束的大學(xué)生活有個全新的理念?？傊?，在系統(tǒng)的軟硬 件設(shè)計上由于能力所限，不一定是最佳選擇；一些設(shè)計方案可能存在不足，這些有待進一步檢驗?，F(xiàn)在對本次設(shè)計工作進行一次總結(jié)。 1) 開始 /停止鍵 KEY 的設(shè)計 我們將此鍵經(jīng)去抖后連接一 T 觸發(fā)器 ,使其輸出為電平方式 ,即按鍵盤一次，電平進行一次翻轉(zhuǎn)。 when 10|11|12|13|14|15|16|17|18|19 = ten=0001。 when 5|15 = one=0101。 ten : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)。 CQ = CQI。 大于 23，計數(shù)值清零 END IF。EVENT AND CLK=39。 END CNT23。 長春理工大學(xué)畢業(yè)論文 17 圖 六進制計數(shù)器原理圖 圖 六進制計數(shù)器仿真圖時序圖 六十進制計數(shù)器設(shè)計 系統(tǒng)中采用的十進制計數(shù)器與六進制計數(shù)器級聯(lián)構(gòu)成六十進制計數(shù)器，其設(shè)計原理圖如圖 所示，其中 CLK2 為外部時鐘脈沖輸入端， Q0～ Q7 為計數(shù)器計數(shù)值輸出端， CNT2 為進位輸出端， ENT2 為十進制計數(shù)器使能端， CLRN2 為十進制計數(shù)器清零端， 其中 CNT CNT6 是十進制計數(shù)器 和 六 進制計數(shù)器所生成的封裝庫 。 END。 ARCHITECTURE behave OF bcdymq IS BEGIN bcdout(7 DOWNTO 0)=00111111 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=0000 ELSE 0 00000110 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=0001 長春理工大學(xué)畢業(yè)論文 14 ELSE 1 01011011 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=0010 ELSE 2 01001111 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=0011 ELSE 3 01100110 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=0100 ELSE 4 01101101 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=0101 ELSE 5 01111101 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=0110 ELSE 6 00000111 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=0111 ELSE 7 01111111 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=1000 ELSE 8 01101111 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=1001 ELSE 9 01110111 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=1010 ELSE A 01111100 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=1011 ELSE B 00111001 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=1100 ELSE C 01011110 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=1101 ELSE D 01111001 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=1110 ELSE E 01110001 WHEN bcdin(3 DOWNTO 0)=1111 ELSE F ZZZZZZZZ。 END。 BCD 碼多路選擇器 BCD 碼多路選擇器是輸入的四位的 BCD 碼根據(jù)掃描電路的輸出進行選擇，然后通過 BCD 譯碼器將對應(yīng)的 BCD 碼轉(zhuǎn)換成顯示所需要的段碼。 ELSE Q=Q+1。 ENTITY SCAN IS PORT( SCAN:IN STD_LOGIC。 END PROCESS。 END IF。139。 ARCHITECTURE behav OF CNT10 IS BEGIN PROCESS(CLK,RST,EN) VARIABLE CQI:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)。系統(tǒng)中采用四個十進制計數(shù)器相級聯(lián)實現(xiàn) 10000 分頻，然后通過兩個 T 觸發(fā)器實現(xiàn)四分頻得到 100Hz 信號。字符的形象有些失真，但控制方便，使用簡單。 ⑸掃描同步電路作用控制同一個數(shù)碼管的段碼和位碼同步，同時對多個數(shù)碼管輪流掃描。 SET 鍵： 與 調(diào)時、調(diào)分、調(diào)秒鍵配合，可以調(diào) 整 到指定 的 時間。將電子時鐘分為六十進制計數(shù)器和二十四進制計數(shù)器兩個基