【正文】 ......................................................................... 8 電源電路的設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 9 變壓器次 級(jí) 電壓估算 .............................................................................................. 9 變壓器輸入功率的計(jì)算 .......................................................................................... 9 濾 波電容參數(shù)的選取 ............................................................................................ 10 EPM7128SLC84 器件介紹 ........................................................................................... 10 4 CPLD 編程設(shè)計(jì) .................................................................................................................. 11 系統(tǒng)信號(hào)的定義及頂層模塊 ........................................................................................ 11 時(shí)鐘節(jié)拍產(chǎn)生模塊 ....................................................................................................... 12 模式選擇功能模塊 ........................................................................................................ 14 快速時(shí)間設(shè)置功能模塊 ............................................................................................... 16 秒、分、時(shí)計(jì)時(shí)與時(shí)間調(diào)整模塊 ............................................................................... 16 鬧鈴時(shí)間設(shè)置模塊 ........................................................................................................ 18 鬧鈴與整點(diǎn)報(bào)時(shí)模塊 .................................................................................................... 19 七段顯示譯碼模塊 ....................................................................................................... 20 LED 顯示模塊 ............................................................................................................... 22 5 系統(tǒng)功能仿真 ..................................................................................................................... 25 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 IV 頁 時(shí)鐘節(jié)拍產(chǎn)生模塊的仿真波形 ................................................................................... 25 模式選擇功能模塊的仿真波形 ................................................................................... 26 鬧鈴設(shè)置功能模塊的仿真波形 ................................................................................... 27 七段譯碼功能模塊的仿真波形 ................................................................................... 28 LED 顯示功能模塊的仿真波形 ................................................................................... 30 系統(tǒng)總體功能仿真波形 ............................................................................................... 31 總 結(jié) ..................................................................................................................................... 32 致 謝 ..................................................................................................................................... 33 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................. 34 附錄 A：基于 CPLD 的多功能數(shù)字鐘電路圖 ..................................................................... 35 附錄 B：基于 VHDL語言的時(shí)、分、秒等電路的源碼 .................................................... 36 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁 1 緒論 課題背景 我們已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)字化和信息化的時(shí)代，其特點(diǎn)是各種數(shù)字產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。 SET 按鍵則用于在不同的模式下選擇當(dāng)前設(shè)定的位 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 2 頁 置，比如當(dāng)前設(shè)定的位置是小時(shí)，則再一次按下 SET 按鍵后當(dāng)前設(shè)定的位置變?yōu)榉昼?。這種設(shè)計(jì)方法首先從系統(tǒng)設(shè)計(jì)入手，在頂層進(jìn)行功能方框圖的劃 分和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 LED 驅(qū)動(dòng)電路由 Q Q Q Q 6 六 個(gè) 三 極 管和 R R R R R R10 基極偏置電阻組成。正因?yàn)槿绱?，靜態(tài)顯示器的亮度都較高。這樣，在同一時(shí)刻，六位 LED 中只有選通的那一位顯示出字 數(shù) ，而其它則是熄滅的。按鍵電路如圖 所示。由于 CPLD 管腳的驅(qū)動(dòng)能力有限，因此通過連接一個(gè)三極管來增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力，從而提高蜂鳴 器的響度。 在硬件結(jié)構(gòu)上， JTAG 接口包括兩部分： JTAG 端口和控制器。 JTAG下載電路的 10 針接口引腳定義為 ： 1 引腳為 TCK 時(shí)鐘， 2 引腳接地， 3 引腳 TDO 為測(cè)試數(shù)據(jù)輸出（數(shù)據(jù) 輸出，來自器件）， 4 引腳接電源電壓， 5 引腳 TMS 為測(cè)試模式選擇（編程使能）， NC 為 NOCONNECT。 變壓器輸入功率的計(jì)算 假設(shè)負(fù)載電流為 500mA，若輸出電壓為 5V，則有效功率為 5V*=。在本設(shè)計(jì)中電容耐壓值取 16V。 clk_generate clk_generate()。 //調(diào)用顯示模塊 endmodule 時(shí)鐘節(jié)拍產(chǎn)生模塊 由于整個(gè)系統(tǒng)只有一個(gè)晶 體振蕩器，但是設(shè)計(jì)需要不同的時(shí)鐘信號(hào)，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)分頻進(jìn)程，對(duì)系 統(tǒng) 的有源晶振產(chǎn)生的 ，產(chǎn)生需要的時(shí)鐘節(jié)拍。 input sysclk,reset。d0000000。d000000。該多功能電子 鐘 共有 3 種模式。 reg [1:0]m。 end else begin //手動(dòng)設(shè)定小時(shí) counta=change。 end else begin countb=change?？焖贂r(shí)間設(shè)置進(jìn)程如下所示。 CTA 時(shí)鐘是周期為 60 分鐘的時(shí)鐘信號(hào)，在每個(gè) CTA 時(shí)鐘信號(hào)的上升沿對(duì)小時(shí)寄存器加 1，當(dāng)當(dāng)前設(shè)置值為小時(shí)且長(zhǎng)時(shí)間按下 CHANGE 按鍵后， CTA 時(shí)鐘變?yōu)橹芷跒?4HZ 的時(shí)鐘信號(hào)，該信號(hào)用于快速時(shí)間校準(zhǔn)功能。d59) | set amp。b0000。d59) begin min1 = 0。 else begin ??? //此段 VHDL語言時(shí)、分、秒 源碼見附 錄二 end end endmodule 鬧鈴時(shí)間設(shè)置模塊 module alarm_set(ct2,ctb,amin,ahour)。 end 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 19 頁 else amin[3:0]=amin[3:0] + 1。 module alarm(sysclk,clk_1k,min1,hour1,amin,ahour,alarm1,alarm2)。(hour1==ahour)) if (sec1839。d54)||(!(min1|sec1))) if (sec1839。 input [7:0]ahour,amin,min1,hour1,sec1。 sec=sec1。 min=min1。hc0。b0011 : hour_msb=839。 //數(shù)字 5 的共陽編碼賦值給小時(shí)的十位 439。h80。b0001 : hour_lsb=839。 //數(shù)字 3 的共陽編碼賦值給小時(shí)的個(gè)位 439。h82。b1001 : hour_lsb=839。 input [7:0]hour_msb,hour_lsb,min_msb,min_lsb,sec_msb,sec_lsb。 ledselect= 639。 end 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 24 頁 339。b110111。 //顯示當(dāng)前時(shí)間的分的個(gè)位 state = 339。 end 339。 Clk 是將 的系統(tǒng)時(shí)鐘經(jīng)過分頻后 產(chǎn)生的基準(zhǔn)時(shí)鐘，周期為 1s。