基于VHDL的数字钟设计
22页1、安徽工业经济职业技术学院毕业论文(设计)题 目: 基于VHDL的数字钟设计 系 别:电子信息技术系专 业:电子信息工程技术学 号:201254427学生姓名:王翀指导教师:王俊职 称:二一四年 五月 月 十三 日【摘要】 20世纪90年代,国际上电子和计算机技术较为先进的国家,一直在积极探索新的电子电路设计方法,并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革,取得了巨大成功。在电子技术设计领域,可编程逻辑器件(如CPLD、FPGA)的应用,已得到广泛的普及,这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。 EDA技术在电子系统设计领域越来越普及,本设计主要利用VHDL语言在EDA平台上设计一个电子数字钟, 【关键词】数字钟 EDA VHDL语言 目录摘要:. 1 关键词:. 1 绪论.31.设计目的 . 4 2.设计内容 .4 3.设计原理 .43.1数字钟的基本工作原理.43.2数字钟设计的电路原理图.6.4.单元模块的设计.64.1秒计数器的模块.64.2分计数器的模块.84.3时计数器的模块.104.4整点报时器模块.124.5调时调分模块.134.6 LED显示译码器模块.15 5.仿真
2、结果.17.结语. 17参考文献 . 18 绪论 是电子设计自动化(lcctronic Design Automation)的缩写,是90年代初从CAD(计算机辅助设备),CAM(计算机辅助制造),CAT(计算机辅助测试)和CAE(计算机辅助工程)的概念发展而来的。EDA技术是以计算机为工具,根据硬件描述语言HDL完成的设计文件,自动的完成逻辑编译,化简,分割,综合及优化,布局布线,仿真以及对特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作,这种将设计实体内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。应用VHDL进行工程设计的优点是多方面的。其优点是:与其它硬件描述语言相比,VHDL具有更强的行为描述能力,从而解决了他成为系统设计领域最佳的硬件描述语言,强大的行为描述能力是避开具体的器件结构,从逻辑行为上描述和设计大规模电子系统的重要保证;VHDL丰富的仿真语句和库函数,使得在任何大系统的设计早期就能查验设计系统的功能和可行性,及时可对设计进行。它的计时周期为24小时,显示满刻度为24时59分59秒,另外还具有校时功能和闹钟功能。总的程序由几个各具不同功能的单元模块程序拼接而成,其中包括分频程序模块
3、、时分秒计数和设置程序模块、比较器程序模块、三输入数据选择器程序模块、译码显示程序模块和拼接程序模块。并且使用QUARTUS II软件进行电路波形仿真,下载到EDA实验箱进行验证。 1.设计目的 1)熟练地运用数字系统的设计方法进行数字系统设计; 2)能进行较复杂的数字系统设计; 3)按要求设计一个数字钟。 2.设计内容 1)要求显示秒、分、时,显示格式如下: 图显示格式2)可清零、可调时,具有整点报时功能。3.设计原理 3.1数字钟的基本工作原理: 数字钟以其显示时间的直观性、走时准确性作为一种计时工具,数字钟的基本组成部分离不开计数器, 在控制逻辑电路的控制下完成预定的各项功能。数字钟的基本原理方框图: 数字钟实现原理框图1)时钟计数:完成时、分、秒的正确计时并且显示所计的数字;对秒、分 60进制计数,即从0到59循环计数,时钟24进制计数,即从0到23循环计数,并且在数码管上显示数值。 2)时间设置:手动调节分钟、小时,可以对所设计的时钟任意调时间,这样使数字钟真正具有使用功能。我们可以通过实验板上的键7和键4进行任意的调整,因为我们用的时钟信号均是1HZ的,所以每LED灯变化一
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