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PAGE PAGE 1 《电子设计自动化》 设计报告 题目 时分秒可校定时器电路 院（系） 信息科学与工程学院 专 业 电子信息工程 届 别 2011届 班 级 学 号 姓 名 任课老师 华侨大学 信息科学与工程学院 电子工程系 时分秒可校定时器电路 设计报告 摘要 本时分秒可校的定时器基于FPGA完成，以ALTERA Cyclone II EP2C5T144C8芯片为核心，软件部分用Quartus软件编写仿真，用硬件描述语言VHDL实现模块化程序设计。硬件以按键作为定时按钮，以六个数码管分别显示时分秒的计数信息，该电路由数据预置部分对核心部分定时器模块进行时间预置，输出接至显示模块通过LED数码管显示时分秒信息，定时时间到通过声光报警模块进行报警。定时范围为10秒~24时59分59秒，精度为1秒，并由六个共阴数码管进行时分秒的显示，定时时间到喇叭发出声响，同时LED灯亮。本设计除完成基本要求以外，还另有特色： 1在倒计时小于10秒时，声音会一声一声提示，同时灯一亮一灭，当为00时00分00秒时，声音持续，灯一直亮。2本设计，只用一个50Mhz主频，通过分频模块，让其他模块得到所需要求的其他频率3在各个按键处，设置了D触发器，从而达到延迟，按键消抖目的，确保每按一次，数值只改变一次。 关键字： VHDL语言 定时器 显示 报警 目录 一、系统设计 ……………………………………………………………2 二、单元电路设计 ………………………………………………………3 三、 软件设计 ……………………………………………………………4 四、 系统测试 …………………………………………………………12 五、 结论 ……………………………………………………………15 六、 参考文献 …………………………………………………………15 七、 附录 ……………………………………………………………15 系统设计 设计要求 设计基本要求：定时范围为 10 秒～24 时 59 分 59 秒，精度为 1 秒；能同时显示时分秒信息（LED 数码管） ；定时时间到能发出声光警告信号 扩展功能：1. 在倒计时小于10秒时，声音会一声一声提示，同时灯一亮一灭，当为00时00分00秒时，声音持续，灯一直亮。 2.增加暂停按钮，可在倒计时过程中选择暂停计时切换； 3.按键去抖动； 系统设计方案 方案1：通过设置一个模块，作用是能将我们设定的时间作为定时器的初值，再通过一个倒计时模块，即减计数器，将设定的初值倒减到00时00分00秒，在此过程中，通过数码管显示当前值，并通过一声光报警模块，提醒倒计时完毕。可见，本设计主要部分为4个模块：预置数值模块，倒计时模块，当前值数码管显示模块和闹铃提示模块 方案2：可以设置成一个正的计数器，通过从00时00分00秒开始加数，一直到所设定的时间为止，发出提示。此方案，相对于方案1而言，比较符合计数器的思路，对设计者而言，比较简单，但这不合日常生产的定时器（一般为倒计时模式）习惯。 比较两种方案后，选择方案一 方案一总体框图如下图所示 数码显示模块定时器模块声光报警模块数值预置模块 数码显示模块 定时器模块 声光报警模块 数值预置模块 图中数值预置模块由2个59进制、1个24进制的加计数器连接，时间预置由三个输入端口分别对时分秒进行预置，实现设定10 秒～24 时 59 分 59 秒某个数值的功能；定时器模块则为2个59进制、1个24进制的减计数器连接构成，实现从设定的值减少到零，输出由数码管显示；报警模块由输出系列检测实现蜂鸣器和LED灯的时间报警。 单元电路设计 1数值预置模块 preset：通过相应的秒，分，时可调按钮调到设定时间。这里，秒模块，分模块是60进制，即个位（分，秒）从0~9变化，当个位为9时，按下调秒按钮，等到下一个脉冲到来，向十位进1，同时个位变0；十位（秒，分）从0~5变化，当十位为5时且个位为9即显示59时，等下一个脉冲到来，个位十位显示00。这是秒模块的变化；分模块的变化与此一样；而小时模块则是24进制。即个位变化从0~9，而十位变化从0~2，当显示23时，按下调时按钮，等到下一脉冲到来，显示为00。根据课程题目的要求，秒模块的最小设定时间为10秒。Clk1,clk2,clk3按键分别为秒模块，分模块，时模块调整，每按一