电子钟设计报告《电子钟设计报告》别: 自动化系专业班级: 自动化0801学生姓名: 陈金元指导教师: 李川香2010年10月华中科技大学武昌分校目录摘要........................................................ ............. .. (2)1电子钟的总体方案设计........................... .......................................... ........................3 1.1 设计要求................................................ ..................... .................................................3 1.2 设计方案............................................... ...................... .................................................3 1.3 各模块的功能............................................ ......................... .........................................3 1.4电子钟的组成框图.................................... ................................. ..................................4 2单元模块电路设计与仿真...................... ............................................... ........................4 2.1 秒模块的设计............................................ ......................... .........................................4 2.2 分模块的设计............................................. ........................ .........................................6 2.3 小时模块的设计....................................... .............................. .....................................6 2.4八进制模块的设计.................................... ................................. ..................................8 2.5译码显示电路模块的设计...................................................................... ......................9 2.6扫描显示模块的设计................................. .................................... ..............................10 2.7整点报时模块的设计............................. ........................................ ..............................11 3 电子钟的顶层设计................................ ..................................... ....................................12 3.1 电子钟的逻辑原理图.................. ... ............................................... .............................12 3.2 电子钟的主程序....................................................... .............. .....................................13 3.3 电子钟的引脚锁定............................ ......................................... .................................16 4 硬件支持................................ ......... ........................... ...................................................16 4.1 系统供电.................. ... .................. ........................... ..................................................16 4.2独立I/O口配置....................................................... .............. ...................................17 4.3 LED指示灯............................ .............. .......................... . ............................................17 4.4无源蜂鸣器......................... ...... ........................... ......... ..........................................18 4.5矩阵键盘.. ...................... ........................... ................ .. ........................... .................18 4.6数码管外部电路......................... ......... ........................... ...... ........................................19 5编程下载与调试..................................... ........................... .... ............................................19 心得体会............................ ...................... .................. ......... .. (20)参考文献...................................................... ............... .. (21)致谢............................................................. ........ (21)- 1 -摘要随着计算机性价比的提高及可编程逻辑器件的出现,对传统的数字电子系统设计方法进行了解放性的革命,现代电子系统设计方法是设计师自己设计芯片来实现电子系统的功能,将传统的固件选用及电路板设计工作放在芯片设计中进行。
从20世纪90 年代初开始,电子产品设计系统日趋数字化、复杂化和大规模集成化,各种电子系统的设计软件应运而生。
在这些专业化软件中,电子设计自动化EDA(Electronic Design Automation) 具有一定的代表性,EDA 技术是一种基于芯片的现代电子系统设计方法。
它的优势主要集中在能用HDL 语言进行输入、进行PLD(可编程器件)的设计与仿真等系统设计自动化上;20 世纪90 年末,可编程器件又出现了模拟可编程器件,由于技术、可操作性及性价比的影响,今后EDA 技术会向模拟可编程器件的设计与仿真并占据市场的一定份额。
方向发展,复杂可编程逻辑器件(CPLD)和现场可编程门阵列(FPGA)是近年来迅速发展的大规模可编程专用集成电路(ASIC) ,在数字系统设计和控制电路中越来越受到重视。
集成电路技术和计算机技术的蓬勃发展,让电子产品设计有了更好的应用市场,实现方法也有了更多的选择。
传统电子产品设计方案是一种基于电路板的设计方法,该方法需要选用大量的固定功能器件,然后通过这些器件的配合设计从而模拟电子产品的功能,其工作集中在器件的选用及电路板的设计上。
数字电子钟是一种具有自动显示时间，整点报时功能的电子钟，利用EDA技术，对其编程实现是电子设计自动化的充分体现。
本次即是利用VHDL语言，在MAX PLUS II中编程实现一个电子钟，进行功能仿真，并且在FPGA的芯片上下载实现。
设计中构造了秒模块、分模块、小时模块、八进制模块、扫描显示模块、译码显示模块以及整点报时模块等七个模块，对电子钟进行模块化设计。
在顶层文件里对各个模块进行例化，锁定管脚后下载到FPGA上实现。
关键词:电子设计自动化 FPGA 电子钟模块化---- 2 -1 电子钟总体设计方案1.1 设计要求设计一个能进行时、分、秒计时的十二小时制或二十四小时制的数字钟，能非常方便地对小时、分钟和秒进行手动调节以校准时间，每逢整点，产生报时。
具体要求如下:，计时状态;AB=01为模式1，手动校时状态; A、B:模式选择，AB=00为模式0 Turn:turn=0时，在手动校对时，选择调整分钟部分;turn=1时，在手动校对时，选择调整小时部分。