eda(ii)實(shí)驗(yàn)報(bào)告基于quartus_ii_設(shè)計(jì)多功能數(shù)字鐘-文庫(kù)吧資料
2024-11-18 08:13本頁(yè)面
【正文】 分， 小時(shí)測(cè)試仿真電路 仿真結(jié)果如下： 圖 25. 秒，分，小時(shí)計(jì)數(shù)器測(cè)試模塊仿真波形 上圖中， s1,s2 表示秒計(jì)數(shù)， m1,m2 表示分計(jì)數(shù)， h1,h2 表示小時(shí)計(jì)數(shù)， ci1是秒向分的進(jìn)位， ci2 是分向小時(shí)的進(jìn)位。同樣 ,在這里先集成了快速校小時(shí)的電路 (具體的校小時(shí)的電路見(jiàn)下面詳細(xì)對(duì)快速校分 ,校小時(shí)和校星期的電路說(shuō)明。 其仿真結(jié)果如下（其余信號(hào)初始化為低電平）： 圖 19. 模 60 計(jì)數(shù)器仿真波形 在上圖中可以發(fā)現(xiàn) ,當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)到 59 的時(shí)候 ,在下一個(gè)時(shí)鐘的上升沿的時(shí)候輸出一個(gè)上升沿跳變 ,作為進(jìn)位信號(hào)。 圖 17. 保持 ,清零信號(hào)接口非門預(yù)處理 圖 18. 校分電路工作原理 上圖是一個(gè)為快速校分 提供控制信號(hào)輸入接口的電路，即 k1，當(dāng) k1 有效（高電平），則 2HZ 有效，進(jìn)入快速校分的環(huán)節(jié)（完整校分電路在下面可出），如果k1 無(wú)效，則正常計(jì)數(shù)。 模 60 計(jì)數(shù)器 圖 16. 模 60 計(jì)數(shù)器電路原理圖 其中在個(gè)位計(jì)到 9，十位計(jì)到 5 的時(shí)候，進(jìn)行同步置數(shù)，同時(shí)送出進(jìn)位信號(hào)，在下一個(gè)時(shí)鐘周期回復(fù)到 0。故計(jì)數(shù)模塊的核心是設(shè)計(jì) 60 進(jìn)制， 24 和 7 進(jìn)制的計(jì)數(shù)循環(huán)器。 圖 12. 1000 分頻電路原理圖 集成后的 1000 分頻如下： 圖 13. 1000 分頻封裝模塊 最后將集成后的各個(gè)分頻模塊進(jìn)行組合，就可以得到所需要的各種頻率了 圖 14. 最終分頻器的電路組合圖 集成后 : 圖 15. 集成后的總分頻電路 （ 2）、計(jì)時(shí)模塊的設(shè)計(jì) 計(jì)時(shí)模塊是指數(shù)字鐘具有秒，分，小時(shí)和星期的計(jì)數(shù)功能，其中秒位和分位為 60 盡職，校時(shí)為 24 進(jìn)制，星期為 7 進(jìn)制計(jì)數(shù)。電路原理圖如下： 圖 6. 2 分頻電路原理圖 仿真結(jié)果如下： 圖 7. 2 分頻仿真波形 集成后： 圖 8. 2 分頻封裝模 塊 1000 分頻電路 1000 分頻可以由 3 個(gè) 10 分頻級(jí)聯(lián)形成，所以先設(shè)計(jì) 10 分頻，同樣取最高位 QD 作為輸出進(jìn)位信號(hào)，這樣會(huì)使得到的分頻數(shù)為準(zhǔn)確的 10 分頻。最后影響整個(gè)數(shù)字鐘的工作。因?yàn)橹?有一個(gè)信號(hào)作為進(jìn)位信號(hào)會(huì)更加的可靠。所以只需要獨(dú)立設(shè)計(jì)各個(gè)小分頻電路，然后由這些電路組合就可以得到所需要的頻率了。 模 6 0 ， 模 2 4 ， 模 7計(jì) 數(shù) 器B C D 譯 碼 輸 出 顯 示（ 動(dòng) 態(tài) 掃 描 ）整 點(diǎn) 報(bào) 時(shí)頻 率 產(chǎn) 生電 路校 分 ， 校 時(shí) ， 校星 期 ， 停 止 ， 清零 電 路1 H Z1 K H Z消 顫 電 路1 K H Z5 0 0 H Z2 H Z 圖 1. 總體設(shè)計(jì)原理 四、設(shè)計(jì)內(nèi)容 （ 1）、分頻電路的設(shè)計(jì) 由于該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)箱上提供的是 48MHZ 的時(shí)鐘頻率，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了滿足功能的需求，我們至少需要用到如下幾種頻率： 1HZ（正常計(jì)數(shù)）； 2HZ（快速校分，校時(shí)，校星期）； 1KHZ（動(dòng)態(tài)掃描以及整點(diǎn)鳴叫）； 500HZ（報(bào)時(shí)需要）。 附加功能 2：具有快速校星期的功能。 具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)的功能，在數(shù)字鐘計(jì)時(shí)達(dá)到 59： 53， 59： 55， 59： 57 以 500HZ進(jìn)行報(bào)時(shí)鳴叫；在 59： 59 時(shí)以 1KHZ 進(jìn)行整點(diǎn)報(bào)時(shí)鳴叫。 具有快速校分，快速校時(shí)功能 (高電平有效，當(dāng)快速校分或者快速校時(shí)分別有效時(shí)，數(shù)字鐘分別進(jìn)行分位和小時(shí)位的以 2HZ 快速計(jì)時(shí)提供校對(duì)，并且其它位停止計(jì)數(shù)，；反之正常計(jì)數(shù) )。 二、設(shè)計(jì)要求 本次實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)具有保持，清零，快速校分，快速校時(shí)，整點(diǎn)報(bào)時(shí)等功能的多功能數(shù)字鐘，對(duì)于數(shù)字鐘的基本要求如下： 具有保持功能（高電平有效，當(dāng)保持功能有效時(shí)，數(shù)字鐘停止計(jì)數(shù)；反之正常計(jì)數(shù)）。所以作為自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，設(shè)計(jì)可編程邏輯程序是十分重要的技能，所以我們應(yīng)該要好好掌握如何使用這類軟件。最后通過(guò)下載到 SMART SPOC 實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證。南 京 理 工 大 學(xué) EDA(II)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 基于 Quartus II 設(shè)計(jì)多功能數(shù)字鐘 年 級(jí) : 2020 級(jí) 學(xué) 號(hào) : 姓 名 : 專 業(yè) : 自 動(dòng) 化 指導(dǎo)老師 : 譚 雪 琴 二零一三年三月 摘 要 本次實(shí)驗(yàn)旨在利用軟件 Quartus II 來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)多功能數(shù)字鐘，該數(shù)字鐘具有保持，清零，快速校分，快速校時(shí)，整點(diǎn)報(bào)時(shí)，時(shí)間顯示等其它功能。該實(shí)驗(yàn)采樣自頂而下和分模塊的思想進(jìn)行，按照設(shè)計(jì)輸入，編譯，仿真以及下載的設(shè)計(jì)流程開(kāi)展，按照功能劃分成幾個(gè)獨(dú)立的功能模塊分別設(shè)計(jì)再聯(lián)合起來(lái)。 關(guān)鍵詞： Quartus , 多功能數(shù)字鐘 , 自頂而下和分模塊思想 , SMART SPOC Abstract The purpose of this experiment is to use the software ,
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