【正文】 由仿真波形圖可以看出該時(shí)鐘周期為4HZ。 CLK 信號(hào)波形如圖 所示 ，由圖 所示波形可以看出其周期為1S。 第 頁 26 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說 明書 說明書 功能仿真 時(shí)鐘節(jié)拍產(chǎn)生模塊的仿真 波形 時(shí)鐘節(jié)拍產(chǎn)生模塊 用于產(chǎn)生整個(gè)系統(tǒng)所需要的時(shí)鐘節(jié)拍。 系統(tǒng)帶四個(gè)指示燈電路，一個(gè)為電源指示燈，其他三個(gè)為工作狀態(tài)指示燈，即分別為 LED_ALARM、 LED_HOUR 和 LED_MIN。 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(shí)，則再一次按下 SET按鍵后當(dāng)前設(shè)定的位置變?yōu)?分鐘。 三個(gè)時(shí)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。b000。b101: begin ledselect=639。//數(shù)碼管的第五位（秒的十位）被點(diǎn)亮 dataout=sec_msb。b100。b011: begin ledselect=639。//數(shù)碼管的第三位（分的十位）被點(diǎn)亮 dataout=min_msb。b010。b001: begin ledselect=639。 //數(shù)碼管的第一位（小時(shí)的十位）被點(diǎn)亮 dataout=hour_msb。b000000。 reg [2:0]state。 output [5:0]ledselect。因此采用這種接法時(shí)必需要有一個(gè)掃描信號(hào)來選擇當(dāng)前哪一位 LED 處于點(diǎn)亮狀態(tài)。h90。b1000 : hour_lsb=839。 //數(shù)字 6的共陽編碼賦值給小時(shí)的個(gè)位 439。h92。b0100 : hour_lsb=839。 //數(shù)字 2的共陽編碼賦值給小時(shí)的個(gè)位 439。hf9。b0000 : hour_lsb=839。 //數(shù)字 8的共陽編碼 賦值給小時(shí)的十位 439。hf8。b0110 : hour_msb=839。 //數(shù)字 4的共陽編碼 賦值給小時(shí)的十位 439。hb0。b0010 : hour_msb=839。 //數(shù)字 0的共陽編碼 賦值給小時(shí)的十位 439。clk_4hz:0)|alarm2。 第 頁 22 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說 明書 說明書 sec=839。hzz。 end 339。 always (posedge sysclk) begin case(m) 339。 input [1:0]m。 因此在 數(shù)碼管上 正常 顯示時(shí) 間的話， 必需 要對(duì)在三個(gè)模式下的時(shí)、分、秒進(jìn)行譯碼才能得到正常的顯示。d54) alarm2=clk_1k。d59)amp。d20) alarm1=1。 reg [7:0]sec1。 input sysclk,clk_1k。 end else ahour[3:0]=ahour[3:0] + 1。 end always (posedge ctb) begin if (ahour==839。d59) amin=0。 input ct2,ctb。 hclk =0。 hclk = 1。 minclk=139。 sec1[7:4]=sec1[7:4] + 139。b1。 (!m)) //按住 SET鍵一段時(shí)間，秒信號(hào)自動(dòng)清零 sec1 [7:0] = 839。 reg [7:0]sec1,min1,hour1。 module time_mode0(clk,set,m,count1,ct1,counta,m_clk,h_clk,cta,sec1,min1,hour1)。 Ct1為分計(jì)時(shí)的同步時(shí)鐘 ，在每個(gè) CT1 時(shí)鐘信號(hào)的上升沿對(duì) 分 寄存器加 1。 快速時(shí)間設(shè)置 進(jìn)程， 功能描述：長時(shí)間按下“ change”鍵，則分別生成 num num num num4 信號(hào)用于連續(xù)快速加 1。 end default: ount1,count2,counta,countb,led_min,led_hour}=0。 {led_min,led_hour}=239。 end 1:begin if (bool) begin //設(shè)定鬧鈴分鐘 count2=change。 {led_min,led_hour}=239。 always (posedge clk) begin case(m) 2: begin if (bool) begin //手動(dòng)設(shè)定分鐘 count1=change。 reg led_min,led_hour。 input mode,set,change,clk。分別為：模式0為正常時(shí)鐘模式，模式 1為設(shè)置鬧鈴功能，模式 2 為手動(dòng)校時(shí)功能。 end else begin div_count2=div_count2+139。 if (div_count2==2039。 end else begin div_count1=div_count1+139。 if (div_count1==2139。 //分頻時(shí)鐘計(jì)數(shù)器，用于產(chǎn)生頻率為 4hz 的時(shí)鐘信號(hào) reg [11:0]div_count3。 output clk,clk_4hz,clk_1k,displayclk。分頻進(jìn)程的原理是在 CPLD 內(nèi)部設(shè)置一個(gè)分頻計(jì)數(shù)器和一個(gè)觸發(fā)器，當(dāng)計(jì)數(shù)到分頻值時(shí)觸發(fā)器進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，因此只要設(shè)置不同的分頻計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值就可以得到不同的時(shí)鐘節(jié)拍。在本設(shè)計(jì)中總共用到如下幾個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍： 1HZ 的時(shí)鐘 CLK， 4HZ 的時(shí)鐘 CLK_4hz,1kHZ的時(shí)鐘信號(hào) CLK_1K，和 50HZ 的時(shí)鐘 displayclk。 //調(diào)用 鬧鈴時(shí)間設(shè)置模塊 alarm alarm()。 //調(diào)用 時(shí)鐘節(jié)拍產(chǎn)生模塊 time_mode0 time_mode0()。 MAX7000 器件 包含 32~256 個(gè)可聯(lián)結(jié)成 16 個(gè)宏單元組的邏輯陣列塊的宏單元。在本設(shè)計(jì)中電容耐壓值取 16V。 2． 電源頻率為 50HZ，則 T=0。 2． 正常情況下變壓器輸出功率約為 9V**=,當(dāng)市網(wǎng)電壓升到 250V 時(shí)，變壓器的輸出功率為 *250/220=。 電源的輸出為 +5V 輸出。 1 引腳為 TCK 時(shí)鐘， 2 引腳接地， 3引腳 TDO為 測(cè)試 數(shù)據(jù)輸出（ 數(shù)據(jù)輸出， 來自器件）， 4引 腳接電源電壓， 5引腳 TMS 為測(cè)試模式選擇（編程使能）， NC 為 NOCONNECT。邊界掃描寄存器電路僅在進(jìn)行 JTAG 測(cè)試時(shí)有效，在集成電路正常工作時(shí)無效，不影響集成電路的功能。與 JTAG 接口兼容的器件可以是微處理器（ MPU）、微控制器（ MCU）、 PLD、 CPL、 FPGA、 ASIC 或其它符合 規(guī)范的芯片。 有源晶振電路如圖 所示。二極管D9起到續(xù)流保護(hù)的作用，蜂鳴器電路如圖 所示。 第 頁 7西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說 明書 說明書 圖 指示燈電路 引腳的連接為 ， D1 接 CPLD 的 PIN61， D2 接 CPLD 的 PIN63， D3接 CPLD 的 PIN64。 圖 按鍵電路 在本 設(shè)計(jì) 中 共 有四個(gè)指示燈， 一個(gè)為電源指示燈，其它三個(gè)是工作狀態(tài)指示燈， D1為鬧鈴報(bào)警 指示電路，當(dāng)設(shè)置鬧鈴后鬧鈴指示電路就工作在點(diǎn)亮狀態(tài)，指示當(dāng)前設(shè)有鬧鈴。 在本設(shè)計(jì)中只有三個(gè)按鍵，分別為 MODE、 SET、 CHANGE。雖然這些字符是在不同時(shí)刻出現(xiàn)的，但由于人的視覺暫留作用而感到同時(shí)顯示。由于各位段碼線并聯(lián)， 8位 I/O 口輸出的段碼對(duì)各個(gè)顯示字符來說都是相同的，因此，在同一時(shí)刻，如果各位位選線都外于選通狀態(tài)的話， 6 位 LED將顯示相同的字符，就必需采用動(dòng)態(tài)顯示方式，即在某一時(shí)刻，只讓某一位的位選線外于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線外于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)段碼 線上輸出相應(yīng)位要顯示字符的段碼。 六 位 LED 顯示器有 6 位位選線和 48 根段碼線。這種顯示器有共陽極和共陰極 2種。而其它各位是熄滅的。因此，在同一時(shí)刻，如果各位位選線都處于 選通狀態(tài)的話 六 位 LED將顯示相同的字符。 在動(dòng)態(tài)顯示方式下，通常將所有位的段碼線相應(yīng)并聯(lián)在一起，由一個(gè) 8 位的 I/O 口控制，形成段碼線的多路復(fù)用，而各位的共陽極或共陰極分別由相應(yīng)的 I/O 口線控制，形成各位的分時(shí)選通。 LED 顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時(shí)，各位的共陰極（或共陽極）連接在一起并接地（或 +5V）；每位的段碼線（ a~dp）分別與一個(gè) 8位的鎖存器輸出相連。當(dāng)三級(jí)管 Q1的基極 （即 CPLD 的 LED0 輸出端） 為低電平時(shí)， Q1的發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置，因此 三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)有 Vce≈ ~。 圖 整個(gè)系統(tǒng)的模塊劃分 第 頁 4西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說 明書 說明書 3 單元模塊電路設(shè)計(jì) 顯示 電路 模塊設(shè)計(jì) 時(shí)間 顯示電路主要由兩部分組成，如圖 。 整個(gè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方式采用 TOPDOWN 設(shè)計(jì)方法。 第 頁 3西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說 明書 說明書 設(shè)計(jì)方式 TOP— DOWN 設(shè)計(jì)，即自頂向下的設(shè)計(jì)。 整 個(gè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方式 采用 TOPDOWN 設(shè)計(jì)方法。 系統(tǒng)帶四個(gè)指示燈電路，一個(gè)為電源指示燈，其他三個(gè)為工作狀態(tài)指示燈，即分別為 LED_ALARM、 LED_HOUR 和 LED_MIN。當(dāng)在正常時(shí)鐘模式下第一次按下 MODE 鍵時(shí)，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(shí)間。硬件界面為一個(gè) 6 位的 LED 數(shù)碼管，時(shí)間顯示方式為 6位同時(shí)顯示，即顯示狀態(tài)為： 88： 88： 88。 LED_HOUR 和 LED_MIN 用于指示當(dāng)前設(shè)定的是時(shí)間的小時(shí)還是分鐘，當(dāng) LED_HOUR 指示燈亮?xí)r表明此時(shí)設(shè)定的是時(shí)間的小時(shí)值，當(dāng) LED_MIN 指示燈亮?xí)r表明此時(shí)設(shè)定的是時(shí)間的分鐘值。 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(shí)，則再一次按下 SET 按鍵后當(dāng)前設(shè)定的位置變?yōu)榉昼?。三個(gè)時(shí)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。同時(shí)這種設(shè)計(jì)減少了所需芯片的種類和數(shù)量，縮小 了體積，降低了功耗，提高了系統(tǒng)的可靠性?，F(xiàn)代數(shù)字產(chǎn)品在性能提高、復(fù)雜度增大的同時(shí)，其更新?lián)Q代的步伐 也越來越快 ，實(shí)現(xiàn)這種進(jìn)步的因素在于生產(chǎn)制造 技術(shù)和電子設(shè)計(jì)技 術(shù)的進(jìn)步。生產(chǎn)制造技術(shù)以微細(xì)加工技術(shù)為代表，目前已進(jìn)展到深亞微米階段，可以