【文章內(nèi)容簡介】 的個位，十位，百位，千位其波形仿真如下 圖21 譯碼波形仿真 由以上圖21的波形仿真可以知道，每一個年月日，時分秒的參數(shù)都會拆分成一個單獨的數(shù)，有兩位就被拆成兩個數(shù)，有四位的就被拆成4個單獨的數(shù)，因此可以看出，數(shù)的轉(zhuǎn)換是正確的。從而才可以使每一個數(shù)分別地通過數(shù)碼管或者LCD單獨顯示出來。 七段數(shù)碼管和LCD顯示模塊如圖22中，該模塊其中輸入信號a11到j(luò)14分別對應(yīng)譯碼轉(zhuǎn)換模塊的輸出信號，即從秒的個位開始，一直到年的千位；輸出也分別對應(yīng)轉(zhuǎn)換輸出的num1到num22，即輸出的信號從num1到num6表示時分秒（數(shù)碼管顯示），從num7到num14表示年月日（LCD顯示），從num15到num22表示農(nóng)歷（LCD顯示），由于實驗開發(fā)板的七段數(shù)碼管采用了共陽的顯示方法，所以在編碼時，輸出的數(shù)字從0到9分別對應(yīng)“11000000”、“11111001”、“10100100”、“10110000”、“10011001”、“10010010”、“10000010”“11111000”、“10000000”、“10011000”（其中的最高位表數(shù)碼管的點顯示，表滅），同時LCD顯示從0~9的代碼分別表示為“00110000”、“00110001”、“00110010”、“00110011”、“00110100”、“00110101”、“00110110”、“00110111”、“00111000”、“00111001”代碼描述見附錄。其仿真波形如下： 圖22 顯示結(jié)構(gòu) 圖23 顯示模塊波形仿真 由以上圖23仿真波形可以知道，每一個數(shù)都可以轉(zhuǎn)換成特定的數(shù)值，即a11（秒為個位1），對應(yīng)輸出num1（秒數(shù)碼管顯示），e11（天個位3），對應(yīng)輸出num7（天個位LCD顯示），這些數(shù)值都可以用作數(shù)碼管或者LCD的顯示，所以顯示模塊是可以實現(xiàn)的。、傳統(tǒng)節(jié)假日提醒模塊我們知道中國的大部分傳統(tǒng)節(jié)日一般以農(nóng)歷為對應(yīng)固定時間，比如春節(jié)在一月初一，元宵在一月初十五，端午在五月初五，七夕在七月初七，中原節(jié)在七月十五，重陽節(jié)在九月九等，但也有部分節(jié)日是不固定的，比如清明節(jié)，冬至，和除夕。代碼描述見該模塊附錄。圖24管腳如下說明：Chu，dong，qing：分別是除夕、冬至、清明提醒輸入信號Play：表示輸出的對應(yīng)傳統(tǒng)節(jié)日的提醒（附錄標注對應(yīng)的提醒） 圖24 傳統(tǒng)節(jié)假日提醒結(jié)構(gòu)其仿真波形如下： 圖25 傳統(tǒng)節(jié)假日提醒波形仿真以上圖25仿真波形可以知道，各個傳統(tǒng)節(jié)假日到來時，play0~play10都會相應(yīng)出現(xiàn)一個高電平，進而可以判斷提醒當(dāng)前的傳統(tǒng)節(jié)假日是什么節(jié)日。所以節(jié)假日提醒是可以實現(xiàn)的。 24節(jié)氣提醒模塊 在該模塊中，運用了判斷24節(jié)氣的運用公式，即日期=[Y*D+C]L，其中Y是年數(shù)的后兩位，L等于閏年數(shù)（當(dāng)年是閏年并且小于等于二月時L=Y/41，否則L=Y/4)，C對應(yīng)的是對于不同年份對應(yīng)不同氣節(jié)的因子其中（冬至日C=，小寒C=，大寒C=，立春C=,雨水C=，驚蟄C=，春風(fēng)C=，清明C=、谷雨C=，立夏日C=，小滿C=，芒種C=，夏至C=，小暑C=，大暑C=，立秋C=，處暑C=，白露C=，秋分C=，寒露C=，霜降C=，立冬C=，小雪C==）。當(dāng)算出的日期與當(dāng)前時鐘日期一致時，就會有相應(yīng)的氣節(jié)提醒，代碼描述見附錄，具體看該程序模塊圖26管腳說明如下：Year、month、day：分別表示年月日輸入信號Qingdong1：分別表示當(dāng)前清明、冬至提醒信號，作為對傳統(tǒng)節(jié)假日提醒的輸入反饋信號Play_1：表示輸出節(jié)氣的提醒 圖26 節(jié)氣提醒結(jié)構(gòu)其仿真波形如下： 冬至夏至立春小寒 圖27 節(jié)氣提醒波形仿真 由以上圖27的波形仿真，可以知道，1月8號時（小寒），play_1是00001；2月4號（立春)，play_1是00010；6月21（夏至)，play_1是10110等；不同的節(jié)氣，play_1對應(yīng)不同的數(shù)值，具體節(jié)氣對應(yīng)數(shù)值可以通過附錄代碼注釋。總的來說，該模塊的節(jié)氣提醒是可行的。 定時關(guān)機模塊 該模塊中有控制關(guān)機信號close_timeset，即1時關(guān)機信號有效，并且當(dāng)當(dāng)前時間與設(shè)定的關(guān)機時間一致時，所有的輸出不顯示，從而達到關(guān)機的目的；當(dāng)控制關(guān)機信號為0時，則無論當(dāng)前時間多少，都不會出現(xiàn)關(guān)機現(xiàn)象，代碼描述見附錄。圖28管腳說明如下：close_timeset：控制關(guān)機信號Hour_set：設(shè)定的關(guān)機小時Minute_set:設(shè)定的關(guān)機分Hour_current：當(dāng)前的小時信號Minute_current：當(dāng)前的分鐘信號輸入的Play_1LED1到ring_play1：受控制的輸出信號輸出的Play_1LED2到ring_play2：最終輸出的 顯示信號 圖28 關(guān)機結(jié)構(gòu) 該模塊仿真波形如下： 圖29 關(guān)機波形仿真 根據(jù)以上 圖29的仿真波形可以知道，當(dāng)前時間12:03分到來時，對應(yīng)是輸出，比如數(shù)碼管num1~num6都輸出11111111，LED的play_1LED2（傳統(tǒng)節(jié)假日）、play_2LED2（節(jié)氣）、ring_play（閏年鬧鈴）都輸出0，LCD_rs1輸出0（對1602LCD寫命令），LCD_Data輸出00000001（清屏命令）?？梢钥闯鲫P(guān)機時間到來后所有的顯示都滅了。所以該模塊的功能是可行的。 l602LCD顯示驅(qū)動模塊該模塊主要是驅(qū)動陽歷年月日、農(nóng)歷年月日的顯示，使其在實驗開發(fā)板的1602LCD液晶顯示出來。其顯示字符格式已經(jīng)在七段數(shù)碼管和LCD顯示模塊中陳述。要使LCD顯示，需要先寫命令，即使rs=0，然后再輸入命令，其中命令X“01”表示清屏，X”38”表示設(shè)置功能：8位，兩行，57/每字符 ；X”0c”表示顯示控制：顯示開，光標關(guān)，光標不閃爍；X”06”表示光標顯示地址右移，自動加1 。然后再寫數(shù)據(jù)，即使rs=1，把需要輸出的字符通過data寫入。最后設(shè)置顯示字符的地址，即使rs=0，再寫入首地址。這些過程都是通過en的高脈沖來驅(qū)動顯示的，所以需要設(shè)定LCD的時鐘晶振，為使LCD能顯示，必須保證lcdon和lcdblon都處在高電平。 圖30管腳說明：Clk_R：液晶LCD的驅(qū)動時鐘Num7p到num14p：對應(yīng)天月年Num15p到num22p：對應(yīng)農(nóng)歷天月年RS：0，寫命令；1，寫數(shù)據(jù) rw：讀寫信號en：使能信號 LCDon:電源開關(guān)信號LCDBlon：背光開關(guān)信號Data：8位的數(shù)據(jù) 圖30 LCD驅(qū)動結(jié)構(gòu)仿真波形： 圖31 LCD驅(qū)動顯示波形仿真 根據(jù)31波形圖可以知道，en可以產(chǎn)生合適的脈沖來驅(qū)動lcd的工作，lcdon和lcdblon都處在高電平，rw處在低電平，當(dāng)rs為1時，不斷寫入data的數(shù)據(jù)，rs為0時，就寫入顯示首地址。因此可以看得出，波形的仿真是符合驅(qū)動l602LCD的工作條件的。其中看到輸入SC和LC分別表示solar calendar（陽歷），lunar calendar（陰歷），而實現(xiàn)格式為X”53”，X”43”和X”4C”，X”43”。、頂層模塊 該模塊是通過例化語句，把以上的各個模塊組合到一起，最終形成了一個具有多功能的電子鐘，并且可以滿足設(shè)計要求的各個指標，實驗最終結(jié)果可以在以下的仿真波形以及時鐘驗證圖形看出。圖32管腳說明：Close_timeset:定時關(guān)機控制信號Hour_set、minute_set：定時關(guān)機時間信號Clk：時鐘信號Set：時間校正控制信號Alarm：鬧鈴控制信號Control：數(shù)碼管輸出選擇信號（00輸出時分秒，01輸出年月日，11輸出農(nóng)歷）S、mn、h、d、m、y：輸出時間（quartus II觀察）Num1~num22：分別輸出秒分時，天月年，農(nóng)歷天月年信號（七段數(shù)碼管顯示）Play_1LED：氣節(jié)提醒（對應(yīng)提醒看氣節(jié)模塊） 圖4_16_1 電子鐘結(jié)構(gòu)Play_2LED：傳統(tǒng)節(jié)日提醒（對應(yīng)提醒看傳統(tǒng)節(jié)日提醒模塊） Ring_play：閏年和鬧鈴提醒信號（01是鬧鐘提醒，10是閏年提醒，11是鬧鐘和閏年的提醒） 圖32 電子鐘結(jié)構(gòu)關(guān)機時間其仿真波形如下：關(guān)機顯示12:34分關(guān)機： 圖33 電子鐘關(guān)機波形仿真 由圖33可以知道，當(dāng)時間為34分的時候，電子鐘的數(shù)碼管顯示為“1111111”（滅），所有的LED都是低電平（滅），LCD輸入X“01”，且此刻rs為0（清屏作用）。即所有結(jié)果顯示都滅了，具有關(guān)機的作用小效果。 年月日時分秒輸出，以及數(shù)碼管輸出顯示如下圖：年月日時分秒計數(shù)數(shù)碼管顯示傳統(tǒng)節(jié)日提醒閏年提醒 圖34 電子鐘計數(shù)及七段數(shù)碼管顯示波形仿真由圖34 可以知道，年月日時分秒有計時的作用功能，同時也具有數(shù)碼管顯示的功能，即num1到num6對應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)符合數(shù)碼管顯示的要求，在波形上可以知道當(dāng)天時間是2016年6月9號，當(dāng)天為端午節(jié)，play_2LED對應(yīng)輸出的數(shù)據(jù)就是端午節(jié)的提醒，并且ring_play對應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)對應(yīng)閏年提醒。年月日的LCD顯示輸出以及數(shù)碼管的點顯示如下圖：數(shù)碼管的點控制顯示（滅）LCD的驅(qū)動顯示 圖35 電子鐘LCD顯示波形仿真 由圖35可以知道，LCD的驅(qū)動顯示符合驅(qū)動要求的條件，同時不需要數(shù)碼管的點顯示。 閏年鬧鐘提醒如下圖：鬧鈴提醒閏年提醒 圖36電子鐘閏年鬧鈴提醒波形仿真 由以上所有的仿真波形可以看出，該電子鐘能實現(xiàn)基本電子鐘計時功能，也包括陰陽歷顯示，鬧鈴閏年提醒，定時關(guān)機功能，傳統(tǒng)節(jié)假日提醒，24節(jié)氣提醒等。21 第三章 時鐘驗證 第三章 時鐘驗證 管腳綁定輸入管腳綁定Set——isw13，alarm——isw14，close_timeset——isw15，minute_set——isw0~isw5Hour_set——isw8~isw12，clk——clk50（AD15)，clk_1——clk50（A16)輸出管家綁定Play_1LED——oLEDG（0 to 4）Play_2LED——oLEDR（0 to 10）Ring_play——oLEDR（16 to17）Num1~num6——oHEX0~ohex5LCD_Data——LCD（7 to 70）LCD_WR1——LCDwr，LCD_en1——lcden，LCD_RS1——lcdrs 時間參數(shù)一取設(shè)定時間為2015年5月6號12：30：30鬧鈴時間12:33:00定時關(guān)機時間12:35:00參數(shù)一結(jié)果： 圖37 DE2_70初始狀態(tài) 圖38 時分秒計數(shù)，農(nóng)歷陽歷顯示，節(jié)氣提醒（20150506立夏） 圖39 鬧鈴提醒 圖40 關(guān)機狀態(tài) 時間參數(shù)二取設(shè)定時間為2016年6月20號12：30：30鬧鈴時間12:33:00定時關(guān)機時間12:35:00時間參數(shù)二結(jié)果 圖41 閏年提醒 圖42 參數(shù)二的鬧鈴提醒 時間參數(shù)三