【正文】 l ck1c l c 1ciL1H1L2H2L3H3L4H4m o d 2 4ins t 5CLRNDPRNQD F Fins t 4V C CCLRNDPRNQD F Fins t 9V C Cmcim h1m h2m h3m h4m l1m l2m l3m l4scis h1s h2s h3s h4s l1s l3s l4scimcis l2hh1hh2hh3hh4hl1hl2hl3hl4HCIk1HCI 圖 13 計(jì)數(shù)電路：脈沖由分頻器提供， 外部的總電路采用 的 是異步計(jì)數(shù)法（但達(dá)到了同步的效果），把進(jìn)位信號(hào)連接起來(lái) 。第一片要設(shè)計(jì)為模 10 計(jì)數(shù)器，第二片要設(shè)計(jì)成模 6計(jì)數(shù)器，因?yàn)?74160本身就是模 10計(jì)數(shù)器，所以第一片不要加別的控制電路。 分頻電路 圖 6 把三個(gè)模 10 的計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)起來(lái)（ 10 10 10=1000），就可以得到一個(gè) 1000 的分頻器，由于做的是分頻器考慮的主體是脈沖電平變化率的問(wèn)題，對(duì)一個(gè)周期里電平什么時(shí)候改變要求并不是很?chē)?yán)格，所以這里為了避免冒險(xiǎn)未采用芯片的進(jìn)位信號(hào)作為下一級(jí)芯片的時(shí)鐘信號(hào) ，而是采用把AD的值送到時(shí)鐘端。清零開(kāi)關(guān)的輸入信號(hào)輸送到各個(gè) 計(jì)數(shù)器的清零端即可。 1hz 的脈沖送到時(shí)鐘計(jì)時(shí)電路秒位的 clk 輸入口；秒位的進(jìn)位信號(hào)和 2hz脈沖通過(guò)開(kāi)關(guān)的選擇輸送到分位電路的時(shí)鐘輸入口，前者用 于正常計(jì)時(shí)，后者由于校分時(shí)；分位的進(jìn)位信號(hào)和 2hz 脈沖通過(guò)開(kāi)關(guān)的選擇輸送到 時(shí) 位電路的時(shí)鐘輸入口 ，前者用于正常計(jì)時(shí)，后者由于校時(shí)。 校分、校時(shí)、清零電路只需要輸入一些控制信號(hào)給時(shí)鐘計(jì)時(shí)電路即可，當(dāng)然這些控制信號(hào)是由開(kāi)關(guān)提供的。 b、 鬧表狀態(tài)（ K7= K8=0）： 此狀態(tài)下數(shù)碼管顯示當(dāng)前 鬧定的時(shí)間， K1 為 設(shè)定分鐘的開(kāi)關(guān)，K2為 設(shè)定小 時(shí)開(kāi)關(guān) ，清零開(kāi)關(guān)無(wú)用 K4。以模 60 與模 24 計(jì)數(shù)器構(gòu)成定時(shí)與存儲(chǔ)電路，調(diào)用 動(dòng)態(tài)顯示控制電路顯示，通過(guò) 147 同或門(mén)和后 續(xù)與門(mén)控制蜂鳴器。 EDA 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 名稱(chēng)： 多功能數(shù)字 時(shí)鐘 指導(dǎo)教師： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 院 系： 時(shí) 間： EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 1 摘 要 本文是 基于 Altera公司出品 QuartusII軟件以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成 的 多功能數(shù)字計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn) ，使我們清楚地了解到我們身邊的數(shù)字表的功能是怎樣實(shí)現(xiàn)的 。 主體二 ： 主要涉及模 60 與模 24 計(jì)數(shù)器、顯示控制電路、 147 同或門(mén)。 a、 正常計(jì)時(shí)狀態(tài) （ K K8 都為一） ：此狀態(tài)下數(shù)碼管顯示當(dāng)前的時(shí)間， K1為校分開(kāi)關(guān) ， K2為校時(shí)開(kāi)關(guān) ， K4為清零開(kāi)關(guān) ，校分、校時(shí)都是以 2HZ的信號(hào)進(jìn)行快速到位的。為了顯示當(dāng)前時(shí)鐘時(shí)間，我們需要一個(gè)顯示電路。 通過(guò)以上分析我們可以得到如下框架圖： 圖 1 電路結(jié)構(gòu)圖 II. 電路的工作原理 電路總圖如下（電路進(jìn)行了封裝）： EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 7 圖 2 電路總圖 首先由分頻器把原來(lái)的 48MHZ 的脈沖用進(jìn)行分頻得到 1Khz、 500hz、 2hz、 1hz的脈沖。 萬(wàn)年歷電路：其正常狀態(tài)的脈沖是由時(shí)鐘計(jì)數(shù)器時(shí)位的進(jìn)位信號(hào)提供的，在調(diào)整日期時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)開(kāi)關(guān)選擇一個(gè) 2hz 脈沖輸送到各個(gè)電路時(shí)鐘端 的。 EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 9 VCC1kINPUT10O U T P U T100O U T P U T500O U T P U TC O U N T E RC L KE N TABCDL D NE N PC L R NQDQAQBQCRCO74160ins t C O U N T E RC L KE N TABCDL D NE N PC L R NQDQAQBQCRCO74160ins t 1V C CC O U N T E RC L KE N TABCDL D NE N PC L R NQDQAQBQCRCO74160ins t 3A N D 2ins t 5A N D 2ins t 61OUTPUT2OUTPUTV C Cc 48 I N P U Tc1O U T P U TC O U N T E RCBAE N TDC L R NC L KE N PL D NQAQBQCQDRCO74163in s tV C Cc3 c1m o d 3in s t 1 圖 5 把一個(gè)模 16 計(jì)數(shù)器和模 3的計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)（ 16 3=48）即可得到模 48的計(jì)數(shù)器 ，輸出即為48分頻后的脈沖。把進(jìn)位信號(hào)送入使能端 ENT（高電平有效），當(dāng)?shù)谝黄?jì)數(shù)到 1001（ 9）時(shí)， ENT端變成 高電平，但 74160是上升沿觸發(fā)的，此時(shí) clk 無(wú)上升沿第二片不計(jì)數(shù)，當(dāng) CLK 的 上升沿到來(lái)，第一片回到 0000狀態(tài)，第二片 計(jì)數(shù)器的值增加 1。所以我們要把 Q1b、 Qa Q2b（ 00100011— 23）與非起來(lái)，把此信號(hào)作為置數(shù)信號(hào)。為了達(dá)到消顫的目的同時(shí)又不造成開(kāi)關(guān)的延時(shí)這里我們引入的脈沖是 2HZ。 主體是一個(gè) 24 選 4 的數(shù)據(jù)選擇器，路選信號(hào)是由一個(gè) 模 8計(jì)數(shù)器提 供的，這樣在一個(gè)周期里空余兩個(gè)路選信號(hào)，由于用的是動(dòng)態(tài)原理， 信號(hào)停留時(shí)間很短一個(gè)周期 1/1000 秒， 這樣 人眼根本看不出。 SH1,SH2,SH3,SH4:in std_logic。 architecture P of MUX24 is SIGNAL SL:std_logic_vector(3 downto 0)。//定義數(shù)組范圍 begin SL=SL1amp。 ML=ML1amp。 HL=HL1amp。 SEL=A1amp。 end P。9” ） QbQa QdQc 00 01 11 10 00 0 0 1 0 EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 19 01 0 1 1 0 11 ＊ ＊ ＊ ＊ 10 0 0 ＊ ＊ 圖 21 3+5+7由卡諾圖化簡(jiǎn)得 :QaQb+QaQc 所以上式可以化簡(jiǎn)為： 59’ amp。 a．定時(shí)和存儲(chǔ)模塊 V C CD M K I N P U TV C CDHK I N P U Tc 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 1ciL1H1L2H2L3H3L4H4m o d 2 4ins t 2CLRNDPRNQD F Fins t 4V C CO R 2ins t 6CLRNDPRNQD F Fins t 7V C CO R 2ins t 9G N D2H Z 圖 24 電路主要由一個(gè)模 60（分位）和一個(gè)模 24（時(shí)位）計(jì)數(shù)器組成 （時(shí)鐘計(jì)時(shí)電路已設(shè)計(jì)） ，外圍兩個(gè)開(kāi)關(guān)只是用來(lái)控制是否把 2HZ的脈沖送入兩個(gè)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘端。 ① 顯示器的切換電路 V C Cc m od I N P U TAO U T P U TBO U T P U TCO U T P U TDO U T P U TEO U T P U TFO U T P U TGO U T P U TO R 2ins t 44O R 2ins t 45A N D 2ins t 46O R 2ins t 47O R 2ins t 48A N D 2ins t 49O R 2ins t 50O R 2ins t 51A N D 2ins t 52O R 2ins t 53O R 2ins t 54A N D 2ins t 55O R 2ins t 56O R 2ins t 57A N D 2ins t 58O R 2ins t 59O R 2ins t 60A N D 2ins t 61N O Tins t 62O R 2ins t 63O R 2ins t 64A N D 2ins t 65OR GAN OW AOR GBN OW BOR GCN OW COR GDN OW DOR GEN OW EOR GFN OW FOR GGN OW GSLO U T P U TSHO U T P U TMLO U T P U TMHO U T P U THLO U T P U THHO U T P U TO R 2ins t 30O R 2ins t 31O R 2ins t 32O R 2ins t 33O R 2ins t 34O R 2ins t 35OR GS LN OW SLOR GS HN OW SHOR GM LN OW M LOR GM HN OW M HOR GH LN OW H LOR GH HN OW H H 圖 28 位切換是把兩種模式下的位信號(hào)或其來(lái)送到顯示器的，能這樣做是由于我們給兩個(gè)display 電路引入的是相同的 1KHZ 的脈沖，所以位信號(hào)是相同的，或其來(lái)主要是為了保險(xiǎn)。 a．各種計(jì)數(shù)器的電路 圖 31 模 100計(jì)數(shù)器 CLEA R48MXMXHDMKc modDHKHCIBEEPABCDEFGSLSHMLMHHLHHhav ealertin s t校分 校時(shí) 定時(shí) 定時(shí) 模式 EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 25 V C Ck1 I N P U TV C Cc lc 1 I N P U TV C Chold1 I N P U TV C Cc lea r1 I N P U TV C Cc lc I N P U TciO U T P U TL1O U T P U TL2O U T P U TL3O U T P U TL4O U T P U TH1O U T P U TH2O U T P U TH3O U T P U TH4O U T P U TV C CC O U N T E RC L KE N TABCDL D NE N PC L R NQDQAQBQCRCO74160ins t C O U N T E RC L KE N TABCDL D NE N PC L R NQDQAQBQCRCO74160ins t 6A N D 2in s t 1G N DG N DN O Tins t 3A N D 2ins t 5A N D 2ins t 7O R 2ins t 8N O Tins t 9N O Tins t 10N A N D 2ins t 13V C Ck1 I N P U TV C Cc lc 1 I N P U TV C Cho ld1 I N P U TV C Cc lea r1 I N P U TV C Cc lc I N P U TciO U T P U TL1O U T P U TL2O U T P U TL3O U T P U TL4O U T P U TH1O U T P U TH2O U T P U TH3O U T P U TH4O U T P U TC O U N T E RC L KE N TABCDL D NE N PC L R NQDQAQBQCRCO74160ins t C O U N T E RC L KE N TABCDL D NE N PC L R NQDQAQBQCRCO74160ins t 6A N D 2in s t 1G N DG N DN O Tins t 3A N D 2ins t 5A N D