基于cycloneⅲ系列ep3c25f324c8應(yīng)用quartusⅱ開發(fā)多功能數(shù)字鐘eda論文-wenkub.com
2025-06-15 14:15 本頁面
【正文】 回想這次的設(shè)計過程，萬年歷實際系統(tǒng)運行時，現(xiàn)象出了一些問題，但仿真的結(jié)果都是非常的正確的，關(guān)于這方面的問題還需以后繼續(xù)學(xué)習(xí)積累。5 心得與體會本次系統(tǒng)的設(shè)計可以說是我所目前設(shè)計電路規(guī)模最大的，這次通過軟件設(shè)計大大提高速度與效率，我切身感受到了EDA設(shè)計的過程，懂得了設(shè)計電路的一般的過程，深刻體會到了設(shè)計電路的內(nèi)涵，在進(jìn)行電路設(shè)計的過程中，我也遇到了非常多的問題，不過俗話說，遇到問題將問題解決，這樣對自己才能提高，自己的能力才能切實的提高，通過姜老師的細(xì)心的指導(dǎo)，不厭其煩的教我，我真的學(xué)到了很多，感受了很多，體驗了很多，升華了很多。4． 最后還有一個比較致命的問題，該問題非常的不容易發(fā)現(xiàn)，而且這個問題如果不注意的話，那么系統(tǒng)肯定是設(shè)計不成功的。1．在仿真時，其中遇到的一個問題就是仿真選項TIMING和FUUCTIONAL的區(qū)別，TIMING選項表示的是仿真實際的器件，而FUNCTIONAL這是功能仿真，它是仿真的理想情況，是驗證邏輯的正確與否。 各子模塊聯(lián)調(diào)思想設(shè)計各個子模塊調(diào)試下載測試完畢之后，就必須將各個子模塊聯(lián)調(diào)，因為系統(tǒng)是個集成系統(tǒng)，必須將各個子模塊集成在一起，這就設(shè)計到如何將各個子模塊綜合在一起，而且相互模塊之間并不相互影響。開關(guān)的資源分配關(guān)系制成表格如下開關(guān)對應(yīng)功能系統(tǒng)的使能開關(guān)系統(tǒng)的清零開關(guān)系統(tǒng)的校分開關(guān)系統(tǒng)的校時開關(guān)鬧鈴的校分開關(guān)鬧鈴的校時開關(guān)鬧鈴和正常時鐘計數(shù)界面的切換實現(xiàn)切換到萬年歷界面 各子模塊調(diào)試及聯(lián)調(diào)設(shè)計上面只是在原理上論述了各個子模塊的設(shè)計的所有細(xì)致的問題，所設(shè)計的電路是否正確還需要進(jìn)行仿真和下載調(diào)試，下面就一些重要模塊進(jìn)行仿真下載調(diào)試。具體的電路如下5． 萬年歷顯示電路其實它的顯示電路，其實和上面的LED動態(tài)的顯示電路的設(shè)計其實是一樣的，只不過這里涉及到8個LED管子的點亮，而上面是6位LED管子的點亮，本質(zhì)上其實都是一致的。模28計數(shù)器模30計數(shù)器模31計數(shù)器模12計數(shù)器將各個計數(shù)器封裝成一個模塊以便后面的電路進(jìn)行使能控制，具體的電如如下2. BCD轉(zhuǎn)BINARY 電路設(shè)計這里值得注意的是，月的顯示是由模12的計數(shù)器來實現(xiàn)的，而模12的十位和個位其實都是BCD碼的表示形式，為提取出真正的月數(shù)，必須將BCD碼轉(zhuǎn)換成BINARY二進(jìn)制表示的形式，為此用BCDBINARY芯片74184實現(xiàn)，例如12月，實際上的計數(shù)的值分為十位和個位，即十位是1，個位是2，表示為0001和0010，通過芯片74184則可以轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制表示的12，為1010，這樣就實現(xiàn)了BCD十位數(shù)個位數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)了，這樣就可以用這個二進(jìn)制數(shù)來表示真正的月數(shù)。1．模28,30，31,12的設(shè)計首先毫無疑問先將基本的模28,30,31，12實現(xiàn)。這里給出哪些月是28,30,31的計數(shù)規(guī)則。1． 比較器模塊設(shè)計比較器的需要設(shè)計設(shè)計4位的比較器，因為它涉及到分鐘和小時的比較，而且比較器的設(shè)計需要從低位開始比較，低位比較的結(jié)果是高位比較的條件。這其實就涉及到界面的切換問題，需要將界面切換到鬧鈴設(shè)定界面。這里首先值得考慮的就是怎么樣將計數(shù)器的計數(shù)值正確的顯示在LED管子上，這其實設(shè)計到一個BCD譯碼電路，選用7447可以將BCD碼轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的能取得LED管子的段碼，同時考慮到動態(tài)顯示的復(fù)用問題，7447的輸出端是與所有的LED管子的段碼總線相連的，所有要實現(xiàn)動態(tài)顯示的功能，就必須通過循環(huán)使能對應(yīng)的LED管子，并且在使能LED管子的同時還必須與所要顯示的數(shù)字相對應(yīng)，這就又涉及到一個動態(tài)選自數(shù)據(jù)的電路，并且這種動態(tài)選自數(shù)據(jù)的電路，和使能LED管的74138譯碼器必須通過同一個計數(shù)值循環(huán)來控制，這樣才能保證對應(yīng)得LED管子輸出對應(yīng)的數(shù)據(jù)。鑒于此，采用D觸發(fā)器進(jìn)行開關(guān)的消顫，因為D觸發(fā)器可以認(rèn)為是邏輯的跟隨器，它輸出的結(jié)果的變化速度依賴于輸入到D觸發(fā)器的脈沖，只要實現(xiàn)輸入D觸發(fā)器的時鐘CLK比實際開關(guān)的抖動脈沖頻率低，而又不是太低，不至于延遲太長的時間，這樣就實現(xiàn)了消顫的功能，下面給出消顫的電路圖： 整點報時模塊系統(tǒng)要求具有整點報時功能（當(dāng)時鐘計到59’53”時開始報時，在59’53”, 59’55”,59’57” 時報時頻率為2000Hz,59’59”時報時頻率為4KHz, ）這其實涉及到一些簡單的邏輯運算而言，首先基本的思想就是必須保證分鐘保持在59分處，將基本的關(guān)系列出來之后，可以發(fā)現(xiàn)必須保證下面的邏輯為1，即可滿足分鐘保持在59分處的要求。下面直接給出所設(shè)計的電路圖： 快速校分較時清零與保持模塊在已經(jīng)做好的時鐘和計數(shù)模塊的基礎(chǔ)上其實是非常容易加入快速校分、校時、保持、清零的功能的，這些功能只要在原來電路的基礎(chǔ)上做一些簡單的處理就能完成，很簡單的實現(xiàn)就是快速校分與校時，就是將分的時鐘脈沖輸入直接接入時鐘分頻模塊的2Hz的頻率就可以完成了，非常的簡單，當(dāng)然是直接接入2 Hz頻率，還是接入正常的頻率或是進(jìn)位信號，這可以通過開關(guān)的0和1邏輯來控制。1． 模60 計數(shù)器的設(shè)計通用數(shù)字芯片一般都達(dá)不到模60 的進(jìn)制，所以必須通過芯片的級聯(lián)來實現(xiàn)模60進(jìn)制的設(shè)計，最終選用74160芯片，該芯片本身是模10的計數(shù)器，并且是異步清零和同步置數(shù)的。3．2Hz的設(shè)計2Hz的設(shè)計可以將2000Hz進(jìn)行調(diào)用上述1000分頻的模塊就可以直接獲得2Hz的頻率。最終考慮到如下的設(shè)計通過設(shè)計模8計數(shù)器，不過在計數(shù)器記到010時，直接通過同步置位法將計數(shù)的值置成101，這樣就少了011和100兩個數(shù)，模8實際上是模6計數(shù)器，是用來實現(xiàn)模6分頻的，并且可以看到計數(shù)器的計數(shù)過程如下從而可以將的結(jié)果進(jìn)行輸出，就可以實現(xiàn)6分頻，并且輸出的結(jié)果是方波。下面詳細(xì)介紹分配的設(shè)計過程首先考慮到系統(tǒng)所能提供的固定時鐘模塊是48MHz，要想得到上述所論述的1Hz,2Hz,2000Hz,，24000000分頻，24000分頻，12000分頻。5． 若為鬧鈴功
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