【正文】
最常見(jiàn)的例子是兩個(gè)異步微處理器器之間的接口,或微處理器和異步通信通道的接口。PLD具有乘積項(xiàng)邏輯陣列時(shí)鐘(即時(shí)鐘是由邏輯產(chǎn)生的),允許任意函數(shù)單獨(dú)地鐘控各個(gè)觸發(fā)器。由于系統(tǒng)所用元器件較少,單片機(jī)所被占用的I/O口不多,因此系統(tǒng)具有一定的可擴(kuò)展性。鐘表的數(shù)字化給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便,而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等,所有這些,都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。時(shí)鐘設(shè)計(jì)無(wú)淪是用離散邏輯、可編程邏輯,還是用全定制硅器件實(shí)現(xiàn)的任何數(shù)字設(shè)計(jì),為了成功地操作,可靠的時(shí)鐘是非常關(guān)鍵的。然而,當(dāng)你用陣列時(shí)鐘時(shí),應(yīng)仔細(xì)地分析時(shí)鐘函數(shù),以避免毛刺。由于兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)之間要求一定的建立和保持時(shí)間,所以,上述應(yīng)用引進(jìn)了附加的定時(shí)約束條件。多時(shí)鐘系統(tǒng)許多系統(tǒng)要求在同一個(gè)PLD內(nèi)采用多時(shí)鐘。門(mén)控時(shí)鐘在許多應(yīng)用中,整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目都采用外部的全局時(shí)鐘是不可能或不實(shí)際的。同時(shí),該時(shí)鐘系統(tǒng)還具有功耗小、成本低的特點(diǎn),具有很強(qiáng)的實(shí)用性。諸如鬧鐘功能、日歷顯示功能、溫度測(cè)量功能、濕度測(cè)量功能、電壓測(cè)量功能、頻率測(cè)量功能、過(guò)欠壓報(bào)警功能等。可以說(shuō),設(shè)計(jì)多功能數(shù)字時(shí)鐘的意義已不只在于數(shù)字時(shí)鐘本身,更大的意義在于多功能數(shù)字時(shí)鐘在許多實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。設(shè)計(jì)不良的時(shí)鐘在極限的溫度、電壓或制造工藝的偏差情況下將導(dǎo)致錯(cuò)誤的行為,并且調(diào)試?yán)щy、花銷(xiāo)很大。通常用陣列時(shí)鐘構(gòu)成門(mén)控時(shí)鐘。它們也會(huì)要求將某些異步信號(hào)同步化。行波時(shí)鐘在行波鏈上各觸發(fā)器的時(shí)鐘之間產(chǎn)生較大的時(shí)間偏移,并且會(huì)超出最壞情況下的建立時(shí)間、保持時(shí)間和電路中時(shí)鐘到輸出的延時(shí),使系統(tǒng)的實(shí)際速度下降。這種全局時(shí)鐘提供器件中最短的時(shí)鐘到輸出的延時(shí)。設(shè)計(jì)以硬件軟件化為指導(dǎo)思想,充分發(fā)揮單片機(jī)功能,大部分功能通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn),電路簡(jiǎn)單明了,系統(tǒng)穩(wěn)定性高。然而隨著時(shí)間的推移,人們不僅對(duì)于時(shí)鐘精度的要求越來(lái)越高,而且對(duì)于時(shí)鐘功能的要求也越來(lái)越多,時(shí)鐘已不僅僅是一種用來(lái)顯示時(shí)間的工具,在很多實(shí)際應(yīng)用中它還需要能夠?qū)崿F(xiàn)更多其它的功能。在很多實(shí)際應(yīng)用中,只要對(duì)數(shù)字時(shí)鐘的程序和硬件電路加以一定的修改,便可以得到實(shí)時(shí)控制的實(shí)用系統(tǒng),從而應(yīng)用到實(shí)際工作與生產(chǎn)中去。在設(shè)計(jì)FPGA/CPLD時(shí)通常采用幾種時(shí)鐘類(lèi)型。門(mén)控時(shí)鐘常常同微處理器接口有關(guān),用地址線(xiàn)去控制寫(xiě)脈沖。在許多應(yīng)用中只將異步信號(hào)同步化還是不夠的,當(dāng)系統(tǒng)中有兩個(gè)或兩個(gè)以上非同源時(shí)鐘的時(shí)候,數(shù)據(jù)的建立和保持時(shí)間很難得到保證,我們將面臨復(fù)雜的時(shí)間問(wèn)題。然而,行波時(shí)鐘使得與電路有關(guān)的定時(shí)計(jì)算變得很復(fù)雜。PLD/FPGA都具有專(zhuān)門(mén)的全局時(shí)鐘引腳,它直接連到器件中的每一個(gè)寄存器。能夠準(zhǔn)確顯示時(shí)間(顯示格式為時(shí)時(shí):分分:秒秒,24小時(shí)制),可隨時(shí)進(jìn)行時(shí)間調(diào)整,具有鬧鐘時(shí)間設(shè)置、鬧鐘開(kāi)/關(guān)、止鬧功能,能夠?qū)r(shí)鐘所在的環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)量并顯示。時(shí)鐘,自從它被發(fā)明的那天起,就成為人們生活中必不可少的一種工具,尤其是在現(xiàn)在這個(gè)講究效率的年代,時(shí)鐘更是在人類(lèi)生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。因此,研究數(shù)字時(shí)鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用,有著非?,F(xiàn)實(shí)的意義。時(shí)鐘可分為如下四種類(lèi)型:全局時(shí)鐘、門(mén)控時(shí)鐘、多級(jí)邏輯時(shí)鐘和波動(dòng)式時(shí)鐘。然而,每當(dāng)用組合函數(shù)鐘控觸發(fā)器時(shí),通常都存在著門(mén)控時(shí)鐘。最好的方法是將所有非同源時(shí)鐘同步化。如果仔細(xì)地設(shè)計(jì),行波時(shí)鐘可以象全局時(shí)鐘一樣地可靠工作。只要可能就應(yīng)盡量在設(shè)計(jì)項(xiàng)目中采用全局時(shí)鐘。系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單清晰的操作界面,能在4V~7V直流電源下正常工作。時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟, 它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏就是通過(guò)復(fù)雜的時(shí)序電路完成不同的指令功能的。隨著人類(lèi)科技文明的發(fā)展,人們對(duì)于時(shí)鐘的要求在不斷地提高。多時(shí)鐘系統(tǒng)能夠包括上述四種時(shí)鐘類(lèi)型的任意組合。如果符合下述條件,門(mén)控時(shí)鐘可以象全局時(shí)鐘一樣可靠地工作:驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘的邏輯必須只包含一個(gè)“與”門(mén)或一個(gè)“或”門(mén)。使用PLD內(nèi)部的鎖項(xiàng)環(huán)(PLL或DLL)是一個(gè)效果很好的方法,但不是所有PLD都帶有PLL、DLL,而且?guī)в蠵LL功能的芯片大多價(jià)格昂貴,所以除非有特殊要求,一般場(chǎng)合可以不使用帶PLL的PLD。行波時(shí)鐘另一種流行的時(shí)鐘電路是采用行波時(shí)鐘,即一個(gè)觸發(fā)器的輸出用作另一個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入。在PLD/FPGA設(shè)計(jì)中最好的時(shí)鐘方案是:由專(zhuān)用的全局時(shí)鐘輸入引腳驅(qū)動(dòng)的單個(gè)主時(shí)鐘去鐘控設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的每一個(gè)觸發(fā)器。該時(shí)鐘系統(tǒng)主要由時(shí)鐘模塊、鬧鐘模塊、環(huán)境溫度檢測(cè)模塊、液晶顯示模塊、鍵盤(pán)控制模塊以及信號(hào)提示模塊組成。s production and life has brought great convenience, but also greatly expands the time feature the original clocks. Such as regular autoalarm, Automatic timeling, time process automation, from time to time broadcast, from closedcircuit automatic lights, oven timer switch, onoff power equipment, electrical and even a variety of timing is automatically enabled, all of which are based on digital clocks and watches based. It can be said that the design of the significance of multifunction Digital Clock Digital Clock is not just itself, a greater significance of the multifunction digital clock in a number of realtime cont