【正文】 when 0000=MH=11000000。 when others=NULL。 when 1000=ML=10000000。 when 0110=ML=10000010。 when 0100=ML=10011001。 when 0010=ML=10100100。 p2:process(t4,h1,h0,min1,min0) begin case t4 is 控制數(shù)碼管位選 when 00=case min0 is when 0000=ML=11000000。 end if。 if t4=3 then t4=00。139。 begin p1:process(clk1) begin if clk139。 architecture one of scan_led is signal t4:std_logic_vector(1 downto 0)。 HH:out std_logic_vector(7 downto 0) )。 MH:out std_logic_vector(7 downto 0)。 min1:in std_logic_vector(7 downto 4)。 h1:in std_logic_vector(7 downto 4)。 entity scan_led is port(clk1:in std_logic。 use 。 （ 3）模塊圖： 動態(tài)掃描顯示模塊 () （ 1）模塊說明：由 4 組 輸入信號和輸出信號進而實現(xiàn)了時鐘時 、 分的動態(tài)顯示 。 end process。 end if 。 sec1=0000。 10 min1=bm1。 else h1=bh1。 sec1=0000。 min1=1111。)then h1=bh1。 and q2Hz=39。 elsif ( flashm=39。 sec1=0000。 min1=bm1。)then h1=1111。 and q2Hz=39。then若 sel_show 為 “1”，數(shù)碼管顯示鬧鐘時間 if(flashh=39。 elsif sel_show=39。sec0=ts0。min0=tm0。h0=th0。sec0=1111。min0=tm0。h0=th0。139。139。sec0=ts0。min0=1111。h0=th0。139。139。sec0=ts0。min0=tm0。h0=1111。139。139。039。 end show_con。 sec0,min0,h0: out std_logic_vector(3 downto 0)。 bh0,bm0:in std_logic_vector(3 downto 0)。 th0,tm0,ts0:in std_logic_vector(3 downto 0)。 use 。 （ 2）源程序： library ieee。 （ 2）仿真波形圖： 8 （ 3）模塊圖 : 報時模塊 () （ 1）模塊說明：該模塊既實現(xiàn)了整點報時的功能，又實現(xiàn)了鬧鈴的功能，蜂鳴器通過所選頻率的不同，而發(fā)出不同的聲音。 end architecture one。 end if。 若 s=0,y 輸出 a,反之輸出 b。039。 end entity mux21a。 entity mux21a is port(a,b,s:in bit。 use 。 （ 3）模塊圖 : 控制器模塊 () （ 1）模塊說明：輸入端口 k， set 鍵來控制 6 個狀態(tài)，這 六 個狀態(tài)分別是 ： 顯示計時時間狀態(tài)，調(diào)計時的時、分、秒 的 3 個 狀態(tài)，調(diào)鬧鈴的時、分的 3 個 狀態(tài)， reset 鍵是復(fù)位鍵，用來回到顯示計時時間的狀態(tài)。 end process。 end if。q1Hz=39。039。 then cout:=cout+1。event and q2Hz=39。 P1HZ:process(q2Hz) variable cout:integer:=0。 end if。 else cout:=0。 elsif cout250 then q2Hz=39。 if cout=125 then q2Hz=39。139。 begin if q500Hz39。 end process。 end if。q500Hz=39。039。 then cout:=cout+1。event and q1KHz=39。 P500HZ:process(q1KHz) q1KHz作為輸入信號，分出 q500Hz variable cout:integer:=0。 end if。 當 25000cout=50000 時， q1KHz else cout:=0。 當 cout=25000 時， q1KHz輸出“ 0” elsif cout50000 then q1KHz=39。 每來個時鐘上升沿時 cout 開始計數(shù) if cout=25000 then q1KHz=39。139。 begin if CLK39。 end freq。 q2Hz: buffer std_logic。 輸入時鐘信號 q1KHz: buffer std_logic。 use 。 （ 2） 源程序： library ieee。 （五）鬧鐘：鬧鐘定時時間到，蜂鳴器發(fā)出 頻率 為 1000Hz的高音 ，持續(xù)時間為60 秒 。 （三）整點報時：蜂鳴器在 “ 59” 分鐘的第 “ 51” 、 “ 53” 、 “ 55” 、 “ 57” 秒發(fā)頻率為 500Hz的低音，在 “ 59” 分鐘的第 “ 59” 秒發(fā)頻率為 1000Hz 的高音，結(jié)束時為整點。 （ 4） 鬧鐘“ 小時 ” 校準狀態(tài) ： 在 鬧鐘“ 小時 ” 校準狀態(tài)下，顯示 “ 小時 ” 的數(shù)碼管 以 2Hz閃爍，并 按下“ set”鍵時 以 2Hz的頻率遞增計數(shù)。 （ 2） “ 分 ” 校準狀態(tài)：在 “ 分 ” 校準狀態(tài)下，顯示 “ 分 ” 的數(shù)碼管 以 2Hz閃爍，并 按下“ set”鍵時 以 2Hz的頻率遞增計數(shù)。 若校時過程中按下“ reset”鍵，則系統(tǒng)恢復(fù)到正常計數(shù)狀態(tài)。 多功能數(shù)字電子鐘系統(tǒng)功能的具體描述如下 ： （一）計時：正常工作狀態(tài)下，每日按 24h 計時制計時并顯示，蜂鳴器無聲，逢整點報時。 二、設(shè)計環(huán)境： Quartus II 三、系統(tǒng)功能描述 系統(tǒng)輸入：時鐘信號 clk 采用 50MHz；系統(tǒng)狀態(tài)及較時、定時轉(zhuǎn)換的控制信號為 k、 set，校時 復(fù)位信號為 reset， 均由按鍵信號產(chǎn)生。 1 基于 VHDL 的多功能數(shù)字鐘 設(shè)計報告 021215 班 衛(wèi)時章 02121451 2 一、設(shè)計要求 具有以二十四小時制計時、顯示、整點報時、時間設(shè)置和鬧鐘的功能。 設(shè)計精度要求為 1 秒 。 系統(tǒng)輸出： LED 顯示輸出；蜂鳴器聲音信號輸出。 （二）校時：在計時顯示狀態(tài)下， 按下“ k”鍵， 進入 “ 小時 ”待 校準狀態(tài)， 若此時按下“ set”鍵，小時開始校準； 之后按 下“ k” 鍵則進入 “ 分 ”待 校準狀態(tài) ；繼續(xù)按下 “ k” 鍵則進入 “ 秒 ”待 復(fù)零狀態(tài) ；再 次按 下“ k” 鍵 數(shù)碼管顯示鬧鐘時間，并進入鬧鐘“小時”待校準狀態(tài)；再次按下“ k”鍵則進入鬧鐘“分”待校準狀態(tài)；若再按下“ k”鍵 恢復(fù)到正常計時顯示狀態(tài)。 （ 1） “ 小時 ” 校準狀態(tài) ： 在 “ 小時 ” 校準狀態(tài)下，顯示 “ 小時 ” 的數(shù)碼管 以 2Hz閃爍，并 按下“ set”鍵時 以 2Hz的頻率遞增計數(shù)。 （ 3） “ 秒 ” 校準狀態(tài)：在 “ 秒復(fù)零 ” 狀態(tài)下，顯示 “ 秒 ” 的數(shù)碼管 以 2Hz閃爍，并以 1Hz的頻率遞增計數(shù)。 （ 5） 鬧鐘“分” 校準狀態(tài) ： 在 鬧鐘“分” 校準狀態(tài)下，顯示 “ 分” 的數(shù)碼管 以2Hz閃爍，并 按下“ set”鍵時 以 2Hz的頻率遞增計數(shù)。 （四）顯示：采用掃描顯示方式驅(qū)動 4 個 LED 數(shù)碼管顯示小時、分 ， 秒 由兩組led 燈以 4 位 BCD 碼顯示。 四、各個模塊分析說明 分頻器模塊 () （ 1）模塊說明：輸 入一個頻率為 50MHz的 CLK， 利用計數(shù)器分出 1KHz的 q1KHz， 500Hz的 q500Hz， 2Hz 的 q2Hz和 1Hz的 q1Hz。 3 use 。 entity freq is port (CLK: in std_logic 。 q500Hz: buffer std_logic。 q1Hz: out std_logic)。 architecture bhv of freq is begin P1KHZ:process(CLK) variable cout:integer:=0。event and CLK=39。 then cout:=cout+1。039。139。 輸出“ 1”，完成 1KHz頻率輸出 end if。 end process。 begin if q1KHz39。139。 if cout=1 then q500Hz=39。 二分頻 elsif cout=2 then cout:=0。139。 end if。 P2HZ:process(q500Hz) variable cout:integer:=0。event and q500Hz=39。 then cout:=cout+1。039。139。 4 end if。 end process。 begin if q2Hz39。139。 if cout=1 then q1Hz=39。 elsif cout=2 then cout:=0。139。 end if。 end bhv。 （ 2） 波形仿真圖： （ 3） 模塊圖： 5 二選一模塊 () （ 1）源程序： library ieee。 use 。 y:out bit)。 architecture one of mux21a is begin process(a,b,s) begin if s=39。 then y=a。 else y=b。 end process。 （ 2）仿真波形圖： （ 3） 模塊圖： 6 計時模塊 () （ 1）仿真波形圖： （ 2）模塊圖： () （ 1）仿真波形圖： （ 2）模塊圖： () （ 1）仿真波形圖 : （ 2）模塊圖： 7 () （ 1）仿真波形圖： （ 2）模塊圖： () （ 1）仿真波形圖： （ 2）模塊圖 : 鬧鐘比較模塊 () （ 1）模塊說明：比較正常計數(shù)時間與鬧鐘定時時間 是否相等，若相等， pout輸出“ 1”，反之輸出“ 0”。 （ 2）仿真波形圖： （ 3）模塊圖： 控制顯示模塊 () （ 1） 模塊說明：該模塊實現(xiàn)了數(shù)碼管既可以顯示正常時間，又可以顯示鬧鐘時間的功能；調(diào)時 過程的 定時閃爍功能也在此模塊中真正實現(xiàn)。 use 。 9 entity show_con is port(th1,tm1,ts1:in std_logic_vector(7 downto 4)。 bh1,bm1:in std_logic_vector(7 downto 4)。 sec1,min1,h1: out std_logic_vector(7 downto 4)。 q2Hz,flashs,flashh,flashm,sel_show:in std_logic)。 architecture rtl of show_con is begin process(th1,tm1,ts1,th0,tm0,ts0,bh1,bm1