【正文】 顯示還是調(diào)用已編好的模塊 display，在顯示切換時雨鬧鐘和時鐘顯示切換的方法相同 ，就不重復(fù)了 。 ② 蜂鳴器的控制電路 BEEPO U T P U TA N D 1 2ins t 22A N D 4ins t 26O R 2ins t 27O1O2O3O4O5O6O7O8O9O11O10O121KH ZO13O14BEEPN 圖 29 前面的兩個與門是為了得到鬧鐘的蜂鳴器信號，把所有同或門的比較輸出和 1KHZ 脈沖與其來，便實現(xiàn)了此功能。 （包含已有功能） EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 22 時鐘計時電路 整點報時 顯示切換電路 顯示切換電路 定時和存儲 EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 23 顯示段信號切換 各個模塊的位置如 圖中 標注所示。開關(guān) DHK的作用與 DMK 的作用相似。最后，利用顯示電路將鬧鐘的時間設(shè)定輸出。（ QslaQslb+QslaQslc） +1000hzamp。50” （ 512hzamp。 電路圖 ： EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 18 V C C48m I N P U TV C Cx iao f en I N P U TV C Cx iao s hi I N P U TV C CC LE AR 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 TSLO 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 TSL1OUTPUTSL2OUTPUTSL3OUTPUTSL4OUTPUTSHIOUTPUTSH2OUTPUTSH3OUTPUTSH4OUTPUTML1OUTPUTML2OUTPUTML3OUTPUTML4OUTPUTMH1OUTPUTMH2OUTPUTMH3OUTPUTMH4OUTPUTHL1OUTPUTHL2OUTPUTHL3OUTPUTHL4OUTPUTHH1OUTPUTHH2OUTPUTHH3OUTPUTHH4OUTPUT1H ZO U T P U T2H ZO U T P U T50 0H ZO U T P U T1K H ZO U T P U THCIO U T P U TO R 2ins t 8c l c 4 8 m 1hz2hz500hz1 k h zfdins t 2S L 1S L 2S L 3S L 4S H 1S H 2S H 3S H 4M L 1M L 2M L 3M L 4M H 1M H 2M H 3M H 4H L 1H L 2H L 3H L 4HH1HH2HH3HH4C L KabcdefgSLSHMLMHHLHHd i s p l a yins tG N Dc 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 1ciH1H2H3H4L2L1L3L4m o d 6 0ins t 3c l e a r 1h o l d 1c 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 l2hh1hh2hh3hh4hl1hl2hl3hl4HCIk1s l1s l2s l3s l4s h1s h2s h3s h4m l1m l2m l3m l4m h1m h2m h3m h4hl1hl2hl3hl4hh1hh2hh3hh4HCI圖 19 封裝： CLEAR48m xiaofenxiaoshiSL1SL2SL3SL4 SHISH2SH3SH4ML1ML2ML3ML4MH1MH2MH3MH4HL1HL2HL3HL4HH1 HH2 HH3 HH41KHZ500HZ 2HZ 1HZa b c d e f gSL SH ML MH HL HH HCIclockinst5 圖 20 要求： 當時鐘計到 59’ 53” 時開始報時，在 59’ 53” , 59’ 55” ,59’ 57” 時報時頻率為512Hz,59’ 59” 時報時頻率為 1KHz。 D3=D(1)。A3。HH3amp。HL3amp。MH3amp。ML3amp。SH3amp。SL3amp。 SIGNAL D:std_logic_vector(3 downto 0)。 SIGNAL ML:std_logic_vector(3 downto 0)。 D1,D2,D3,D4 :out std_logic)。 MH1,MH2,MH3,MH4:in std_logic。 use 。模 8計數(shù)器的輸出同時送到位選控制電路，由一個 74138譯碼器構(gòu)成，以便在任意時間只有一個位有效 ，這樣在任意的一個時間段里由 7447提供段顯信號， 74138 提供位顯信號， 從而達到動態(tài)顯示的目的。和靜態(tài)顯示不同，動態(tài)顯示使用數(shù)據(jù)選擇器的分時復(fù)用功能，將任意多位數(shù)碼管的顯示 驅(qū)動，由一個七段顯示譯碼器來完成。 校分： 開關(guān)值接到分位的 K,為了達到校分 時其他的保持這里還要把開關(guān)的值接到其他兩個芯片的保持信號輸入端。由于校分和校時 切換的是脈沖開關(guān)的顫抖可能被芯片誤認為是計數(shù)脈沖，從而造成不穩(wěn)定，所以在這兩個開關(guān)上加了防抖動裝置（ D觸發(fā)器）。秒位芯片 CLC1接 1HZ 脈沖 CLC2 不接，分位芯片 CLC1接秒位的進位信號脈沖 CLC2接 2HZ脈沖 用于校分，時位芯片 CLC1接 分位的進位信號脈沖 CLC2 接 2HZ脈沖 EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 14 用于校時。為什么選用非信號在總時鐘電路時在分析。第二片我們把 Qc、 Qa 與非起來送入同步置數(shù)端 LDN，當?shù)诙挠嫈?shù)值為 0101（ 5）時， LDN 端低電平，但 74160 是同步置數(shù)的而且是上升沿有效，此時無上升沿不置數(shù)，當 CLK 的上升沿到來第一片會到 0000 狀態(tài)，第二片置數(shù)為 0000，這樣計數(shù)器就實現(xiàn)了 0000000001011001 的計數(shù)范圍。 秒向分進位，分向時進位，這樣把兩個模 60 和一個模 24計數(shù)器級聯(lián)就可以得到時鐘的計時電路。 EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 10 分頻器的總電路圖： V C Cc lc 48m I N P U T2hzO U T P U T1hzO U T P U T500hzO U T P U T1 k h zO U T P U T1k2110100500m u l t i D Fins t 41k2110100500m u l t i D Fin s t 5c 4 8 c1m o d 4 8in s t 圖 7 最終從 48MHZ的脈沖我們得到 1Khz（蜂鳴器、動態(tài)顯示） 、 500hz（蜂鳴器） 、 2hz（快速調(diào)整） 、 1hz（時鐘計數(shù)） 的脈沖 。 三． 各子模塊設(shè)計原理 I． 脈沖 分頻 模塊 平臺提供給我們的是 48Mhz的脈沖 ， 由于電路的需要，我們要把 48Mhz的脈沖分頻得到 1Khz（蜂鳴器、動態(tài)顯示） 、 500hz（蜂鳴器） 、 2hz（快速調(diào)整） 、 1hz（時鐘計數(shù)） 的脈沖 。萬年歷各位的動態(tài)顯示原理與上面相同。 鬧鐘電路：首先通過選擇是否向分位和十位電路送脈沖來設(shè)定時間，當兩個電路都無脈沖則電路保持當前的數(shù)字，輸出端上的電平不在改變， 把這個電平信號與時鐘計時電路中的對應(yīng)位輸送到一個雙輸入的同或門，再把 14 個與門的輸出與起來，在與 1khz 的脈沖與其來送入蜂鳴器。把三個計數(shù)器的輸出輸送給一個 24選 4 的數(shù)據(jù)選擇器，六組分別為秒個位、秒十位、分個位、分十位、時個位、時十位。萬年歷電路需要由計時電路提供計時脈沖，脈沖輸送給 一個由模 模 1模100 級聯(lián)而成計時電路。要實現(xiàn)整點報時功能，一個報時控制電路是必不可少的。 （具體電路見下面分析） 二． 方案論證 ： ： 整個電路有三大主體電路： 1. 控制電路， ， 3，功能電路 時鐘電路首先要有輸入脈沖，由于平臺提供了脈沖 發(fā)生器 ，就省去了脈沖發(fā)生器的設(shè)計， 這里我們只需要設(shè)計一個分頻器，得到我們需要的頻率。 c、 萬年歷狀態(tài)（ K7=X、 K8=1）： 此狀態(tài)下數(shù)碼管顯示當前 的年月日， K1 為 設(shè)定日期開關(guān)， K2為 設(shè)定月 開關(guān) ， K3為設(shè)定年開關(guān)、 K4 為清零開關(guān) 。 本電路在 原有基礎(chǔ)上進行了拓展，具備以下功能： ① . 能進行正常的時、分、秒計時功能； ② ． 鎖死功能 鎖死狀態(tài)下時鐘保持不變； ③ . 整點報時功能 當時鐘計到 59’ 53” 時開始報時，在 59’ 53” , 59’ 55” ,59’ 57” 時報時頻率為 512Hz,59’ 59” 時報時頻率為 1KHz, ； ④ . 清零功能 — 時鐘計時電路和萬年歷電路； ⑤ ． 快速校時，校分功 能 校定時其他計時電路保持 ； ⑥ ． 鬧表功能 — 定時精確到分，鬧鐘設(shè)計響一分鐘，可關(guān)閉； ⑦ ． 萬年歷 可顯示 XX年 XX月 XX日，可快速校定到正確的日期 。 主體三：主要涉及模 100、模 12 與模 30 計數(shù)器、動態(tài)顯示電路。 在計數(shù)器級聯(lián)時采用內(nèi)部同步外部異步的方式，但通過簡單的改變達到了同步的效果而且比同步還可靠。 設(shè)計時采用了層次設(shè)計思想，功能逐級遞加，并在封裝時留有很多外圍接口，以備增加其他新功能。實驗主要包含三個主體 時鐘 基本功能電路、鬧鐘電路、萬年歷電路。顯示控制時為了節(jié)約資源采用動態(tài)原理，自編了 VHDL 語言的 24 選 4 數(shù)據(jù)選擇器。以計數(shù)器構(gòu)成計時部件，調(diào)用動態(tài)顯示電路顯示。 II．功能簡介 本電路具有三種不同的工作狀態(tài)（同步工作），可通過模式鍵進行切換 （可通過 LED LED2觀察當前的模式） 。 d、 鎖死狀態(tài)（ K5=0） ：此狀態(tài)下所有電路都保持原狀態(tài)（不給電路送脈沖）。時鐘的計時范圍是 00： 00： 0023： 59： 59,所以我們需要設(shè)計模六十和模二十四的 計數(shù)器組成時鐘計時電路。這EDA(II) 多功能數(shù)字鐘 6 是只含基本功能的時鐘電路所包含的子電路。同樣萬年歷電路需要一個時間調(diào)整電路、顯示電路、顯示模式切換電路。數(shù)據(jù)選擇器輸入信號由一個模八的計數(shù)器提供，這個模八的計數(shù)器的輸出同時送給一 74138 譯碼器。鬧表各位的動態(tài)顯示原理與上面相同。 最后由于有三組輸出信號要顯示，我們通過顯示模式控制開關(guān)選擇要顯示的狀態(tài)信號。 電路結(jié)構(gòu)圖如下： 圖 3 分頻器電路結(jié)構(gòu)圖 V C Cc3 I N P U Tc1O U T P U TV C CC O U N T E RCBAE N TDC L R NC L KE N PL D NQAQ