【正文】 鍵，一個 MODE 模式選擇鍵，用于選擇相應(yīng)的模式，一個 SET 時間選擇鍵，用于選擇當前設(shè)定的是分鐘或者是小時，一個 CHANGE 鍵，用于給當前值加 1，當長時間按住 CHANGE 時當前值連續(xù)快速加 1，用于快速設(shè)定時間 [12]。 module mode_select( clk,mode,set,change,count1,counta,count2,countb,led_min,led_hour,m)。 output count1,counta,count2,countb,led_min,led_hour,m。 reg [1:0]m。 always (posedge mode) begin if (m==2) m=0。 end always (posedge set) bool=~bool。 {led_min,led_hour}=239。 end else begin //手動設(shè)定小時 counta=change。b01。b00。 {led_min,led_hour}=239。 end else begin countb=change。b01。b00。 //正常時鐘狀態(tài) endcase end endmodule 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 16 頁 快速時間設(shè)置功能模塊 多功能數(shù)字鐘要求有快速時間設(shè)置功能和慢設(shè)置功能?？焖贂r間設(shè)置進程如下所示。 當長時間按下 CHANGE 按鍵后，利用系統(tǒng)的 CLK_4HZ 對計數(shù)器進行快速加一處理。 秒、分、時計時與時間調(diào)整模塊 秒計時程序采用周期為 1S 的基準時鐘信號 CLK，在每個 CLK 時鐘信號的上升沿對秒寄存器加 1，當長時間按下 SET 按鍵 后對秒寄存器進行清零，該功能用于準確校時。當未長時間按下 CHANGE 按鍵時， CT1 時鐘是周期為 60 秒的時鐘信號。 CTA 時鐘是周期為 60 分鐘的時鐘信號，在每個 CTA 時鐘信號的上升沿對小時寄存器加 1，當當前設(shè)置值為小時且長時間按下 CHANGE 按鍵后， CTA 時鐘變?yōu)橹芷跒?4HZ 的時鐘信號，該信號用于快速時間校準功能。 input clk,set,m,count1,counta,ct1,cta,m_clk,h_clk。 reg minclk,hclk。 wire m_clk,h_clk。d59) | set amp。h00。 (!m))) minclk =139。 else begin if (sec1[3:0]==439。b0000。b1。b1。b0。d59) begin min1 = 0。 end else begin if (min1[3:0] ==9) begin min1[3:0] =0。 end 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 18 頁 else begin min1[3:0] =min1[3:0] +1。 end end end always (posedge cta) //小時計時 與調(diào)整進程 begin if (hour1==839。 else begin ??? //此段 VHDL語言時、分、秒 源碼見附 錄二 end end endmodule 鬧鈴時間設(shè)置模塊 module alarm_set(ct2,ctb,amin,ahour)。 output [7:0]amin,ahour。 always (posedge ct2) begin if (amin==839。 else if (amin[3:0]==9) begin amin[3:0]=0。 end 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 19 頁 else amin[3:0]=amin[3:0] + 1。d23) ahour=0。 ahour[7:4]=ahour[7:4] + 1。 end endmodule 鬧鈴與整點報時模塊 鬧鈴的功能是實現(xiàn)當?shù)竭_預(yù)設(shè)的時間點時產(chǎn)生為時 20s 的 “ 嘀嘀嘀嘀 ” 急促短音。 module alarm(sysclk,clk_1k,min1,hour1,amin,ahour,alarm1,alarm2)。 input [7:0]min1,hour1,amin,ahour。 reg alarm1,alarm2。 always (posedge sysclk) begin if ((min1==amin)amp。(hour1==ahour)) if (sec1839。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 20 頁 else alarm1=0。 end always (posedge sysclk) begin if ((min1==839。amp。d54)||(!(min1|sec1))) if (sec1839。 // 產(chǎn)生長音 else alarm2=~clk_1k。 end endmodule 七 段顯示譯碼模塊 由于時鐘計數(shù)模式采用的是 BCD 碼計數(shù)方式，而顯示采用的 8 段發(fā)光二極管，每個段代表一位二進制數(shù)，在本系統(tǒng)中采用的是共陽極接法，因此 7 段碼為共陽編碼。 module decoder_7seg(sysclk,clk,clk_4hz,clk_1k,m,alarm1,alarm2,ahour,amin,min1,hour1,sec1,hour_msb,hour_lsb,min_msb,min_lsb,sec_msb,sec_lsb)。 input [7:0]ahour,amin,min1,hour1,sec1。 output [7:0]hour_msb,hour_lsb,min_msb,min_lsb,sec_msb,sec_lsb。 wire led_alarm。b00: //在模式 0 下，將正常計數(shù)值賦值給寄存器，等待譯碼 begin hour=hour1。 sec=sec1。b01: //在模式 1 下，將鬧鈴時間設(shè)置值賦值給寄存器，等待譯碼 begin hour=ahour。 sec=839。 end 339。 min=min1。hzz。 //指示是否進行了鬧鈴定時 assign alarm=((alarm1)?clk_1kamp。//產(chǎn)生鬧鈴音或整點報時音 end always ( sysclk ) begin case (hour[7:4]) 439。hc0。b0001 : hour_msb=839。 //數(shù)字 1 的共陽編碼賦值給小時的十位 439。ha4。b0011 : hour_msb=839。 //數(shù)字 3 的共陽編碼賦值給小時的十位 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 22 頁 439。h99。b0101 : hour_msb=839。 //數(shù)字 5 的共陽編碼賦值給小時的十位 439。h82。b0111 : hour_msb=839。 //數(shù)字 7 的共陽 編碼賦值給小時的十位 439。h80。b1001 : hour_msb=839。 //數(shù)字 9 的共陽編碼賦值給小時的十位 endcase case (hour[3:0]) 439。hc0。b0001 : hour_lsb=839。 //數(shù)字 1 的共陽編碼賦值給小時的個位 439。ha4。b0011 : hour_lsb=839。 //數(shù)字 3 的共陽編碼賦值給小時的個位 439。h99。b0101 : hour_lsb=839。 //數(shù)字 5 的共陽編碼賦值給小時的個位 439。h82。b0111 : hour_lsb=839。 //數(shù)字 7 的共陽編碼賦值給小時的個位 439。h80。b1001 : hour_lsb=839。 //數(shù)字 9 的共陽編碼賦值給小時的個位 endcase endmodule LED 顯示模塊 LED 顯示電路與 CPLD 的接口電路共有兩種接法，一種接法是靜態(tài)顯示法，即外接 6 個獨立的一位 LED 數(shù)碼管，在這種接法下每一位 LED 的段碼線共有 8 根，因此采用這種接法時總共需要 6*8+6=54 個 I/O 口，而采用這種接法時，分配 I/O 工作煩瑣，且電路圖接線復(fù)雜。而在下一時刻則下一位 LED 處于點亮狀態(tài)，且在此時送出相應(yīng)的段碼，如此循環(huán)往復(fù)就能顯示完 6 個不同的數(shù)字。 module display(displayclk,reset,ledselect,dataout,hour_msb,hour_lsb,min_msb,min_lsb,sec_msb,sec_lsb)。 input [7:0]hour_msb,hour_lsb,min_msb,min_lsb,sec_msb,sec_lsb。 output [7:0]dataout。 reg [5:0]ledselect。 always (posedge displayclk) begin if (reset==0) //復(fù)位信號用于波形仿真時對分頻計數(shù)器初始化 begin state[2:0]=339。 ledselect= 639。 end else begin case(state) 339。b011111。 //顯示當前時間的小時十位 state = 339。 end 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 24 頁 339。b101111。 //顯示當前時間的小時個位 state = 339。 end 339。b110111。//顯示當前時間的分的十位 state = 339。 end 339。b111011。 //顯示當前時間的分的個位 state = 339。 end 339。b111101。//顯示當前時間的秒的十位 state = 339。 end 339。b111110。//顯示當前時間的秒的個位 state = 339。 end endcase end end endmodule 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 25 頁 5 系統(tǒng)功能仿真 時鐘節(jié)拍產(chǎn)生模塊的仿真波形 時鐘節(jié)拍產(chǎn)生模塊 用于產(chǎn)生整個系統(tǒng)所需要的時鐘節(jié)拍。 Clk 是將 的系統(tǒng)時鐘經(jīng)過分頻后 產(chǎn)生的基準時鐘，周期為 1s。 CLK 信號波形如圖 所示，由圖 所示波形可以看出其周期為 1s。即當長時間按下CHANGE 按鍵后，利用 4hz的 CLK_4hz信號產(chǎn)生 NUM NUM NUM NUM4 信號對當前設(shè)定值連續(xù)快速加 1。由仿真波形圖可以看出該時鐘周期為 4hz。