【正文】 Q= NOT Q。 END IF。 由 VHDL 程序代碼生成生成如圖 所示的圖元 ,元 件，其中 clr 端口輸入 清零信號 ； clk端口輸入 時 鐘信號 ； q 端口是 分頻的結(jié)果輸出。 秒的時鐘信號由分頻器提供， 當個位 Q1計數(shù)到 “ 9” 后會產(chǎn)生一個進位信號給十位 Q2，同時個位會被清零，依次循環(huán)下去直到個位為 “ 9” ，十位為 “ 5” 時 ,COUT 會向下一位產(chǎn)生進位信號， 同時 Q1， Q2 會被清零。同理，分的 COUT 會驅(qū)動時的時鐘信號，使得時 計數(shù)器正常計數(shù)。EVENT AND CLK=39。 THEN Q1=Q1+1。039。 Q2=Q2+1。 IF Q2=5 AND Q1=9 THEN Q2=0000。COUT=39。 ELSE COUT=39。 END IF。 由 VHDL 程序代碼生成生成如圖 所示的圖元元件，其中 CLK 端口 輸入分頻得到的秒脈沖信號 （分計數(shù)則為低位的進位信號）； Q1[3...0]端口為秒 /分 計數(shù)的個位輸出 ； Q2[3..0]端口為秒 /分 計數(shù)的十位輸出 ； COUT 端口是向高位的進位輸出端口。 時模塊為 24 進制計數(shù)器 根據(jù)分計數(shù)模塊可知時計數(shù)模塊的時鐘信號是在正常計時情況下，由分計數(shù)模塊的COUT 產(chǎn)生 的進位信號給的。當個位 Q1 計數(shù)達到 “ 9”后會向十位 Q2 產(chǎn)生進位，使得十位開始計數(shù)。同時 Q1， Q2 會被清零。 圖 時計數(shù)模塊的圖元元件 IF CLK39。139。 IF Q1=9 THEN Q1=(OTHERS=39。)。 END IF。Q1=0000。139。039。 END IF。 日計數(shù)模塊 日計數(shù)有四種情況 ： 大月為 31 進制計數(shù)器，小月為 30 進制計數(shù)器，平年二月為 28 進制計數(shù)器，閏年二月為 29 進制計數(shù)器 。判斷信號 PANDUAN 為 “00”時為 31 進制計數(shù)，判斷信號為 “ 01” 時為 30 進制計數(shù)，判斷信號為 “ 10” 時為 28 進制計數(shù)，判斷信號為 “ 11” 時為 29 進制計數(shù)。當 CQ1， CQ2 計數(shù)達到進 位要求時， COUT 會向校時模塊的 TI 產(chǎn)生一個驅(qū)動信號，在正常計時情況下來驅(qū)動月計數(shù)模塊的時鐘信號。 IF CLK39。139。 IF CQ3=9 THEN CQ3=(OTHERS=39。)。 END IF。 CASE PAN IS WHEN 00=IF CQ3=0001 AND CQ4=0011 判斷信號為 00 時為 31 進 THEN CQ3=0001。COUT=39。 制計數(shù)器 ELSE COUT=39。END IF。CQ4=0000。139。039。 WHEN 10=IF CQ3=1000 AND CQ4=0010 判斷信號為 10 時為 28 進 THEN CQ3=0001。COUT=39。 制計數(shù)器 ELSE COUT=39。END IF。CQ4=0000。139。039。 WHEN OTHERS=NULL。 END IF。 圖 天計數(shù)模塊的圖元元件 該模塊的仿真波形如圖 、 、 、 所示 ： 圖 判斷信號為 00 時 31 天計數(shù)模塊仿真圖 圖 判斷信號為 01 時 30 天計數(shù)模塊仿真圖 畢業(yè)設計（論文）報告紙 18 圖 判斷信號為 10 時 28 天計數(shù)模塊仿真圖 圖 判斷信號為 11 時 29 天計數(shù)模塊仿真圖 月計數(shù)模塊 月模塊為 12 進制計數(shù)器，同時其需要為天提供判斷信號輸出 pan，其與天的判斷輸入信號相一致 。月計數(shù)模塊的時鐘信號由天計數(shù)模塊在正常計時狀態(tài)下的進位信號提供。當 cq1 為 “ 1”并且 cq2 為 “ 2” 時， cout 會產(chǎn)生進位信號給校時模塊的 YI，在正常計時情況下驅(qū)動年計數(shù)模塊的時鐘信號。 IF clk39。139。 IF cq3=9 THEN cq2=cq2+1。 END IF。cq2=0000。139。039。 END IF。cq3。 一月 WHEN 00000010=if run=39。 then pan=11。end if。 三月 WHEN 00000100=pan=01。 五月 WHEN 00000110=pan=01。 七月 WHEN 00001000=pan=00。 七月 WHEN 00001010=pan=00。 十一月 WHEN 00001100=pan=00。 END CASE。 圖 月計數(shù)模塊的圖元元件 畢業(yè)設計（論文）報告紙 20 該模塊的仿真波形如圖 、 所示 ： 圖 平年（ run=0）時月模塊仿真圖 圖 閏年（ run=1）時月模塊仿真圖 如圖 和 所示月模塊為 12 進制計數(shù)器，并且 12 月（大月）判斷信號為“ 00” , 11 月（小月）判斷信號為“ 01” ，平年（ run=0） 2 月的判斷輸出信號為 10，閏年（ run=1） 2 月的判斷輸出信號為 11，與天模塊的判斷輸入信號相一致，符合設計要求。年計數(shù)模塊的時鐘信號來自正常計時狀態(tài)下的 COUT 進位信號。當 YI， Y2 都為“ 9”時， Y1， Y2 會被清零。EVENT AND CLK=39。 THEN Q1=Q1+1。039。 Q2=Q2+1。 IF Q2=9 AND Q1=9 THEN Q2=0000。COUT=39。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 21 ELSE COUT=39。 END IF。 END PROCESS。EVENT AND CLK=39。 THEN Q3=Q3+1。039。 RUN=39。 ELSE RUN =39。 END IF。 由 VHDL 程序代碼生成生成如圖 所示的圖元元件，其中 CLK 端口輸入由低位的進位信號提供的時鐘信號； Y1 端口輸出年計數(shù)的個位計數(shù)信號； Y2 端口輸出年計數(shù)的十位計數(shù)信號； RUN 端口輸出閏年信號提供給月計數(shù)模塊。符合設計的要求。 K1 進行模式的選擇， K2 的功能如同手動時鐘脈沖，進行調(diào)時設置。同時設計相對應的 LED 燈亮，當調(diào)哪個部分，相對應的校時狀態(tài)燈會被點亮。 CASE A IS WHEN 0000=FO=MI。TL=SI。NO=YI。039。039。039。039。039。SO=39。TL=39。YO=39。NO=39。 選通分模塊，調(diào) 分 L1=39。L2=39。L3=39。L4=39。L5=39。 WHEN 0010=FO=39。SO=K2。039。039。039。039。139。039。039。039。039。039。YO=39。NO=39。 選通日模塊，調(diào)日 L1=39。L2=39。L3=39。L4=39。L5=39。 WHEN 0100=FO=39。SO=39。TL=39。YO=K2。039。039。039。039。139。039。039。039。039。039。 選通年模塊，調(diào)年 L1=39。L2=39。L3=39。L4=39。L5=39。 WHEN OTHERS=NULL。 由 VHDL 程序代碼生成生成如圖 所示的圖元元件，其中 K1 端口為按鍵信號，來實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)試模式與計時模式轉(zhuǎn)換的； K2 端口也為按鍵信號，主要實現(xiàn)系統(tǒng)的調(diào)試功能； M1端口輸入秒的進位信號； FI 端口輸入分的進位信號； SI 端口輸入時的進位信號； TI 端口輸入天的進位信號； YI 端口輸入月的進位信號； FO 端口在正常計時模式下輸出秒的進位信號 MI， 畢業(yè)設計（論文）報告紙 23 在調(diào)時模式下輸出 K2 調(diào)時信號； SO 端口在正常計時模式下輸出秒的進位信號 FI，在調(diào)時模式下輸出 K2 調(diào)時信號； TL 端口在正常計時模式下輸出秒的進位信號 SI，在調(diào)時模式下輸出K2 調(diào) 時信號； YO 端口在正常計時模式下輸出秒的進位信號 TI，在調(diào)時模式下輸出 K2 調(diào)時信號； NO 端口在正常計時模式下輸出秒的進位信號 YI，在調(diào)時模式下輸出 K2 調(diào)時信號。當 K1 按鍵按下時，校時模塊的 FO 的值隨著 K2 按鍵按下的次數(shù)而改變，而不受 MO 值改變的影響， 同時與調(diào)分相對應的 LED 燈會被點亮。調(diào)年也是一樣。 IF(CLK’ EVENT AND CLK=’ 1’ AND M1=0000AND M2=0000 AND S1=0000 AND S2=0000 ） THEN 畢業(yè)設計（論文）報告紙 25 SPEAKER=39。 ELSE SPEAKER=39。 END IF。 圖 整點報時模塊的圖元元件 譯碼顯示模塊 本次使用的數(shù)碼管為 7 段共陰極數(shù)碼管，而且需要各數(shù)碼管輪流顯示各自數(shù)值，因此需采用數(shù)碼管掃描顯示 ，才能使數(shù)碼管顯示多功能數(shù)字鐘的整體計數(shù)功能。同時，時、分、秒，日、月、年還要單獨為一組顯示，所以在每個計數(shù)模塊后面加一個間隔符“ ”。 IF CLK39。139。 沒掃描到第 8 個時，繼續(xù)掃描 END IF。 PROCESS (CNT8) 數(shù)碼管地址掃描 BEGIN case t8 is WHEN 0 = SCAN =00000001。 第一個數(shù)碼管 WHEN 1 = SCAN =00000010。 第二個數(shù)碼管 WHEN 2 = SCAN =00000100。 第三個數(shù)碼管 WHEN 3 = SCAN =00001000。 第四個數(shù)碼管 WHEN 4 = SCAN =00010000。 第五個數(shù)碼管 WHEN 5 = SCAN =00100000。 第六個數(shù)碼管 WHEN 6= SCAN =01000000。 第七個數(shù)碼管 WHEN 7= SCAN =10000000。 第八個數(shù)碼管 WHEN OTHERS = NULL。 給每個數(shù)碼管掃描到了就要對計數(shù)器里的數(shù)據(jù)進行譯碼了，將 BCD 碼譯成數(shù)碼管對應a~g 七段顯示信號。 gfedcba WHEN 0000 = SEG=0111111。 顯示 1 WHEN 0010 = SEG=1011011。 顯示 3 WHEN 0100 = SEG=1100110。 顯示 5 WHEN 0110 = SEG=1111101。 顯示 7 WHEN 1000 = SEG=1111111。 顯示 9 WHEN 1011 = SEG=1000000。 其他的不顯示 END CASE。 B=SEG(1)。 D=SEG(3)。 F=SEG(5)。 管子分配 由 VHDL程序代碼生成生成如圖 所示的圖元元件，其中 clk為外部時鐘信號； data1[3..0]～data8[3..0]端口為數(shù)碼管的地址輸入口； a～ g 端口為數(shù)碼管的各個管子的編號； scan[7..0]端口為數(shù)碼管的地址掃描。內(nèi) 部設置一個寄存器 W，當按下 K3， W 就會加 1，當 W 為 00 時，顯示年月日，模塊內(nèi)部所進行的操作是把天模塊的值 畢業(yè)設計（論文）報告紙 28 DL,DH，分別賦給 Q1， Q2，月模塊的值 ML， MH,分別賦給 Q3， Q4，年模塊的值 YL,YH，分別賦給 Q5， Q6。其他的情況不顯示。EVENT AND K1=39。 THEN W=W+