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电子设计自动化EDA课程设计 题目 电 子 钟 设 计 专业 电子工程系 班级 学号 姓名 二〇一一年十二月二十三日 目录 1、设计要求 1 1.1基本功能要求： 1 1.2扩展功能要求： 1 2、总体设计方案 1 3数字钟的基本组成 1 4、功能说明： 2 5、RTL门级网表： 2 6、PIN截图： 6 7、源程序代码： 6 7.1顶层例化： 6 7.2时钟模块： 9 7.2.1时钟顶层： 9 7.2.2、60进制计数器（分钟，秒模块）： 10 7.2.3、24进制计数器（小时模块）： 10 7.3、闹钟模块 11 7.4、跑表模块： 12 7.4.1、跑表顶层： 12 7.4.2、跑表60进制计数器： 13 7.4.3、跑表100进制计数器： 14 7.5、LED信号选择模块（MUX31A）： 15 7.6、数码管扫描模块： 16 7.7、分频模块： 18 7.8、按键指向选择模块： 19 7.9、调整选择模块： 20 8、收获与体会 21 9、明细清单 21 10、参考文献 21 11、附图 22 1、设计要求 1.1基本功能要求： 设计一个电子时钟，要求可以显示时、分、秒，用户可以设置时间。 1.2扩展功能要求： 秒表功能，闹钟功能，调整数码管的亮度。 2、总体设计方案 本数字系统实现数字钟的基本的计时功能，输入10MHz的时钟，通过分频产生1Hz的时钟信号，采用24小时制计时，能显示时、分、秒。本系统还具有校正功能，可以进行时分的校时，另外还可以设定闹钟，秒表和调节数码管亮度的功能。 3数字钟的基本组成 本数字钟的实现可分为以下几个模块： 1、 秒、分计数模块：秒计数，在频率为1Hz的时钟下以60次为循环计数，并产生进位信号影响分计数。? 2、 时计数模块：时计数，在分进位信号为高电平时，计数一次，以24次为一个循环计数。 3、 毫秒计数模块：时计数，在分进位信号为高电平时，计数一次，以100次为一个循环计数。 4、 频率产生模块：产生1Hz,100Hz的计数频率 和10000Hz的扫描频率。 5、 显示模块：数码管通过动态显示，同时进行一定频率的扫描显示时，分，秒，并且通过调节扫描占空比调节数码管亮度。 7、 闹钟模块：在设定闹钟闹铃时间后，可在闹铃时间闹铃。 8、 跑表模块：将毫秒计数模块与秒计数模块进行例化。 9、 调整选择模块：在特定的状态下对输入的按键信号进行选择，使调整信号分别传输到时间、闹钟调整端和秒表使能和复位端。 10、显示选择模块：将时钟、跑表、闹钟的输出信号在特定的状态下分别输出，并且可以输出本模块内定的显示代码。 4、功能说明： 本电子钟采用三个物理按键操作。 键1： 模式转换键 按下键1，数码管依次显示时钟信号—闹钟信号—跑表。 （跑表分钟位采用100进制。） 如图： 键4：调整模式转换键 在时间模式按下键4，依次可以调整时间的分钟、小时，闹钟的分钟、小时，亮度。 在跑表模式下，为跑表的复位键。 键8：时钟和亮度模式调整按键，跑表模式的开始与暂停键。 5、RTL门级网表： 6、PIN截图： 7、源程序代码： 7.1顶层例化： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY CLOCK_TOP IS PORT(CLK_10M,KEY1,KEY4,KEY8:IN STD_LOGIC; CLOCK_DK: OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); CLOCK_WK: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); SPEAKER:OUT STD_LOGIC); END ENTITY; ARCHITECTURE ONE OF CLOCK_TOP IS COMPONENT FENPIN PORT