【導(dǎo)讀】西華大學(xué)課程設(shè)計說明書

　　

【正文】 =(ahour|amin)?1:0。 //指示是否進(jìn)行了鬧鈴定時 assign alarm=((alarm1)?clk_1kamp。clk_4hz:0)|alarm2。//產(chǎn)生鬧鈴音或整點報時音 end always @( sysclk ) begin case (hour[7:4]) 439。b0000 : hour_msb=839。hc0。 //數(shù)字 0的共陽編碼 賦值給小時的十位 439。b0001 : hour_msb=839。hf9。 //數(shù)字 1 的共陽編碼 賦值給小時的十位439。b0010 : hour_msb=839。ha4。 //數(shù)字 2的共陽編碼 賦值給小時的十位 439。b0011 : hour_msb=839。hb0。 //數(shù)字 3的共陽編碼 賦值給小時的十位 439。b0100 : hour_msb=839。h99。 //數(shù)字 4的共陽編碼 賦值給小時的十位 439。b0101 : hour_msb=839。h92。 //數(shù)字 5的共陽編碼 賦值給小時的十位 439。b0110 : hour_msb=839。h82。 //數(shù)字 6的共陽編碼 賦值給小時的十位 439。b0111 : hour_msb=839。hf8。 //數(shù)字 7的共陽編碼 賦值給小時的十位 439。b1000 : hour_msb=839。h80。 //數(shù)字 8的共陽編碼 賦值給小時的十位 439。b1001 : hour_msb=839。h90。 //數(shù)字 9的共陽編碼 賦值給小時的十位 endcase case (hour[3:0]) 439。b0000 : hour_lsb=839。hc0。 //數(shù)字 0的共陽編碼賦值給小時的 個 位 439。b0001 : hour_lsb=839。hf9。 //數(shù)字 1的共陽編碼賦值給小時的個位 439。b0010 : hour_lsb=839。ha4。 //數(shù)字 2的共陽編碼賦值給小時的個位 439。b0011 : hour_lsb=839。hb0。 //數(shù)字 3的共陽編碼賦值給小時的個位 439。b0100 : hour_lsb=839。h99。 //數(shù)字 4的共陽編碼賦值給小時的個位 439。b0101 : hour_lsb=839。h92。 //數(shù)字 5的共陽編碼賦值給小時的個位 439。b0110 : hour_lsb=839。h82。 //數(shù)字 6的共陽編碼賦值給小時的個位 439。b0111 : hour_lsb=839。hf8。 //數(shù)字 7的共陽編碼賦值給小時的個位 439。b1000 : hour_lsb=839。h80。 //數(shù)字 8的共陽編碼賦值給小時的個位 439。b1001 : hour_lsb=839。h90。 //數(shù)字 9的共陽編碼賦值給小時的個位 endcase ???? //此段分別將 min[7:0]和 sec[7:0]進(jìn)行譯碼，編碼方式與上述方式一樣 endmodule 第 頁 23 西華大學(xué)課程設(shè)計說 明書 說明書 LED顯示模塊 LED 顯示電路與 CPLD 的接口電路共有兩種接法，一種 接法 是 靜態(tài)顯示法，即 外接 6個獨立的一位 LED數(shù)碼管，在這種接法下每一位 LED 的段碼線共有 8根，因此采用這種接法時總共需要 6*8+6=54 個 I/O 口，而采用這種接法時，分配 I/O 工作煩瑣，且電路圖接線復(fù)雜。而第二種接法稱為動態(tài)顯示法，采用共陽或共陰極接法，而所謂的共陽極接法是指將每位 LED 的段碼線連在一起共同接電源的正極，因此采用這種接法時，一個6位的 LED 總共只需要 8+6=14 個 I/O 口，即 8位的段碼線和 6位的位選線，采用這種方式的接法時，缺點是每次顯示時 6位 LDE同時顯示相同的數(shù)字，因此在這種接法下，必需 要采用掃描的方式來顯示，即每一個時刻只能有一個 LED處在點亮的狀態(tài)，其它 LED熄滅，此時送出相應(yīng)位的段碼。而在下一時刻則下一位 LED 處于點亮狀態(tài)，且在此時送出相應(yīng)的段碼，如此循環(huán)往復(fù)就能顯示完 6個不同的數(shù)字。因此采用這種接法時必需要有一個掃描信號來選擇當(dāng)前哪一位 LED 處于點亮狀態(tài)。 module display(displayclk,reset,ledselect,dataout,hour_msb,hour_lsb,min_msb,min_lsb,sec_msb,sec_lsb)。 input displayclk,reset。 input [7:0]hour_msb,hour_lsb,min_msb,min_lsb,sec_msb,sec_lsb。 output [5:0]ledselect。 output [7:0]dataout。 reg [7:0]dataout。 reg [5:0]ledselect。 reg [2:0]state。 always @(posedge displayclk) begin if (reset==0) //復(fù)位信號用于波形仿真時對分頻 計數(shù)器初始化 begin state[2:0]=339。b000。 ledselect= 639。b000000。 end else begin case(state) 339。b000: begin 第 頁 24 西華大學(xué)課程設(shè)計說 明書 說明書 ledselect=639。b011111。 //數(shù)碼管的第一位（小時的十位）被點亮 dataout=hour_msb。 //顯示當(dāng)前時間的小時十位 state = 339。b001。 end 339。b001: begin ledselect=639。b101111。//數(shù)碼管的第二位（小時的個位）被點亮 dataout=hour_lsb。 //顯示當(dāng)前時間的小時個位 state = 339。b010。 end 339。b010: begin ledselect=639。b110111。//數(shù)碼管的第三位（分的十位）被點亮 dataout=min_msb。//顯示當(dāng)前時間的分的十位 state = 339。b011。 end 339。b011: begin ledselect=639。b111011。//數(shù)碼管的第四位（分的個位）被點亮 dataout=min_lsb。 //顯示當(dāng)前時間的分的個位 state = 339。b100。 end 339。b100: begin ledselect=639。b111101。//數(shù)碼管的第五位（秒的十位）被點亮 dataout=sec_msb。////顯示當(dāng)前時間的秒的十位 state = 339。b101。 end 339。b101: begin ledselect=639。b111110。//數(shù)碼管的第六位（秒的個位）被點亮 dataout=sec_lsb。////顯示當(dāng)前時間的秒的個位 state = 339。b000。 end endcase end end endmodule 第 頁 25 西華大學(xué)課程設(shè)計說 明書 說明書 5 系統(tǒng)功能 及 功能仿真 本設(shè)計是 基于 CPLD 的多功能數(shù)字鐘設(shè)計。硬件界面為一個 6 位的 LED 數(shù)碼管，時間顯示方式為 6 位同時顯示，即顯示狀態(tài)為： 88： 88： 88。顯示的時間制為 24 小時制。 三個時間設(shè)定按鍵 ，分別為 MODE 模式選擇鍵， SET 設(shè)定鍵和 CHANGE 數(shù)值修改鍵。 三個 按鍵 的 功能介紹： MODE 按鍵用來選擇當(dāng)前數(shù)字鐘的工作模式，系統(tǒng)正常工作在模式 0 下，即模式 0 為正常時鐘模式。當(dāng)在正常時鐘模式下第一次按下 MODE 鍵時，系統(tǒng)進(jìn)入模式 1，即鬧鈴模式，在此模式下可以通過 SET 和 CHANGE 按鍵的配合使用來設(shè)定所需要的鬧鈴時間。當(dāng)再一次按下 MODE 按鍵后系統(tǒng)進(jìn)入手動校時模式，在此模式下通過 SET 和 CHANGE 按鍵的配合使用，可以改變當(dāng)前時間。 SET 按鍵則用于在不同的模式下選擇當(dāng)前設(shè)定的位置，比如當(dāng)前設(shè)定的位置是小時，則再一次按下 SET按鍵后當(dāng)前設(shè)定的位置變?yōu)?分鐘。 CHANGE 按鍵用來將當(dāng)前設(shè)定位置的時間值加 1，當(dāng)長時間按下 CHANGE 按鍵時，當(dāng)前設(shè)定值為連續(xù)快速加 1，此功能用于快速設(shè)定時間。 鬧鈴的功能是 實現(xiàn)當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)設(shè)的時間點時產(chǎn)生為時 20S的“嘀嘀嘀嘀”急促短音 。整點報時的功能是實現(xiàn) 在每個整點的 5 秒鐘前產(chǎn)生整點報時音，報時音為“嘀嘀嘀 嘟” 4短一長音 。 系統(tǒng)帶四個指示燈電路，一個為電源指示燈，其他三個為工作狀態(tài)指示燈，即分別為 LED_ALARM、 LED_HOUR 和 LED_MIN。 LED_ALARM 用于指示當(dāng)前是否設(shè)有鬧鈴，當(dāng) LED_ALARM 指示燈亮?xí)r表明當(dāng)前設(shè)有鬧鈴。 LED_HOUR 和 LED_MIN 用于指示當(dāng)前設(shè)定的是時間的小時還是分鐘，當(dāng) LED_HOUR 指示燈亮?xí)r表明此時設(shè)定的是時間的小時值，當(dāng) LED_MIN 指示燈亮?xí)r表明此時設(shè)定 的是時間的分鐘值。 電源采用 +5V供電。 第 頁 26 西華大學(xué)課程設(shè)計說 明書 說明書 功能仿真 時鐘節(jié)拍產(chǎn)生模塊的仿真 波形 時鐘節(jié)拍產(chǎn)生模塊 用于產(chǎn)生整個系統(tǒng)所需要的時鐘節(jié)拍。在本系統(tǒng)中總共需要 4個不同的時鐘 節(jié)拍，分別為 clk,clk_4hz,clk_1k,displayclk。 Clk是 將 的系統(tǒng)時鐘經(jīng)過分頻后產(chǎn)生的 基準(zhǔn)時鐘，周期為 1S 的時鐘。用于秒計時功能模塊。 CLK 信號波形如圖 所示 ，由圖 所示波形可以看出其周期為1S。 圖 CLK波形圖 CLK_4HZ 時 頻率為 4HZ 的時鐘信號，用于時間的快速設(shè)置。即當(dāng)長時間按下 CHANGE按鍵后，利用 4HZ的 CLK_4HZ 信號產(chǎn)生 NUM1,NUM2,NUM3,NUM4 信號對當(dāng)前設(shè)定值連續(xù)快速加 1。 CLK_4HZ 的仿真波形圖如圖 所示。 由仿真波形圖可以看出該時鐘周期為4HZ。 圖 CLK_4HZ波形圖 CLK_1K 時鐘為頻率 1KHZ 的時鐘信號，用于鬧鈴音頻信號的產(chǎn)生， CLK_1K 信號如圖 所示，由圖中的波形可以看出兩個波形占用的周期為 2MS，即 一個周期為 1MS，頻