PAGEPAGE14數(shù)字邏輯電路設(shè)計——-——數(shù)字鐘學(xué)院：京江學(xué)院專業(yè)：軟件工程姓名：李永樂學(xué)號：4131169055指導(dǎo)老師：趙念強201設(shè)計任務(wù)及要求(1)擁有正常的時、分、秒計時功能。(2)能利用實驗箱的開關(guān)實現(xiàn)校時、校分及清零功能。(3)能利用實驗板上的揚聲器做整點報時。(4)采用VHDL語言或畫圖方法進行設(shè)計。(5)在完成全部電路設(shè)計后下載到實驗箱，驗證設(shè)計課題的正確性。多功能數(shù)字鐘的總體設(shè)計和頂層原理圖整個系統(tǒng)分為五個模塊來實現(xiàn)，分別是計時模塊、校時模塊、整點報時模塊、分頻模塊、動態(tài)顯示模塊。1計時模塊1).計時——24進制計數(shù)器libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitycnt24isport(clk:instd_logic;ql:outstd_logic_vector(3downto0);qh:outstd_logic_vector(3downto0);c:outstd_logic);endcnt24;architectureoneofcnt24isbeginprocess(clk)variableqi:std_logic_vector(7downto4);variableqj:std_logic_vector(3downto0);beginif(clk'eventandclk='0')thenif(qi="0010"ANDqj="0011")thenc<='1';qi:="0000";qj:="0000";elsec<='0';qj:=qj+1;if(qj<9)thenqj:=qj+1;elseqj:="0000";if(qi<2)thenqi:=qi+1;elseqi:="0000";endif;endif;endif;endif;qh<=qi;ql<=qj;endprocess;endone;2).計分計秒——60進制計數(shù)器libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitycnt60isport(clk:instd_logic;clr:instd_logic;ql:bufferstd_logic_vector(3downto0);qh:bufferstd_logic_vector(3downto0);c:outstd_logic);endcnt60;architectureoneofcnt60isbeginc<='1'when(qh="0101"andql="1001")else'0';process(clk,clr)variableqi:std_logic_vector(7downto4);variableqj:std_logic_vector(3downto0);beginif(clr='0')thenqi:="0000";qj:="0000";elsif(clk'eventandclk='1')thenif(qj<9)thenqj:=qj+1;elseqj:="0000";if(qi<5)thenqi:=qi+1;elseqi:="0000";endif;endif;endif;ql<=qj;qh<=qi;endprocess;endone;2校時模塊1）.選擇計時或校時——2路選擇器（計時采用1HZ的脈沖驅(qū)動計數(shù)器計數(shù)，而校時則需要較高頻率的信號驅(qū)動以達到快速校時的目的）libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitymux2_1isport(a,b,s:instd_logic;y:outstd_logic);endmux2_1;architecturebhvofmux2_1isbeginy<=awhens='0'elseb;endbhv;.利用按鍵實現(xiàn)“校時”、“校分”和“秒清0”功能（（1)SA：校時鍵。按下SA鍵時，時計數(shù)器迅速遞增，按24小時循環(huán)，并且計滿23時回到00。（2)SB：校分鍵。按下SB鍵時，分計數(shù)器迅速遞增，按60小時循環(huán)，并且計滿59時回到00，但不向時進位。（3)SC：秒清零。按下SC時，秒計數(shù)器清零。3分頻模塊這個系統(tǒng)需要很多種不同頻率的脈沖信號，這些均可以通過一個基準(zhǔn)頻率分頻器生成。分頻器就是一個進制很大的計數(shù)器，利用計數(shù)器的分頻功能，從不同的輸出位得到所需要的脈沖信號。libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entityfreqdividerisport(clk:instd_logic; hz512,hz64,hz4,hz1:outstd_logic);endfreqdivider;architecturefoffreqdividerissignalcc:std_logic_vector(9downto0);beginprocess(clk)beginif(clk'eventandclk='1')thenif(cc="1111111111")thencc<="0000000000";elsecc<=cc+1;endif;endif;endprocess;hz512<=cc(0);hz64<=cc(3);hz4<=cc(7);hz1<=cc(9);endf;4整點報時模塊從59分50秒開始，每過2秒進行低音報時，當(dāng)達到整點時，進行一次高音報時libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entityzdbsisport(mh,ml,sh,sl:instd_logic_vector(3downto0);sig500,sig1k:outstd_logic);endzdbs;architectureaofzdbsisbeginsig500<='1'when(mh="0101"andml="1001"andsh="0101"and(sl="0010"orsl="0100"orsl="0110"orsl="1000"))else'0';sig1k<='1'when(mh="0000"andml="0000"andsh="0000"andsl="0000")else'0';enda;5動態(tài)掃描模塊24進制（時）與60進制（分、秒）計數(shù)器的輸出分成6組，每一組（4位BCD碼）接BCD-7段碼顯示譯碼器（動態(tài)顯示只需1個），驅(qū)動數(shù)碼管顯示。選用8個數(shù)碼管中的6個作為時間顯示。libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitydt_smisport(clk:instd_logic;h,m,s:instd_logic_vector(7downto0);seg7out:outstd_logic_vector(6downto0);sel:bufferstd_logic_vector(2downto0));enddt_sm;architecturebehaofdt_smissignalkey:std_logic_vector(3downto0);beginprocess(clk)variabledount:std_logic_vector(2downto0):="000";beginif(rising_edge(clk))thenifdount="101"thendount:="000";elsedount:=dount+1;endif;endif;sel<=dount;endprocess;PROCESS(sel)BEGINCASEselISwhen"000"=>key<=h(7downto4);when"001"=>key<=h(3downto0);when"010"=>key<=m(7downto4);when"011"=>key<=m(3downto0);when"100"=>key<=s(7downto4);when"101"=>key<=s(3downto0);whenothers=>null;ENDCASE;ENDPROCESS;PROCESS(key)BEGINcasekeyiswhen"0000"=>seg7out<="0111111";when"0001"=>seg7out<="0000110";when"0010"=>seg7out<="1011011";when"0011"=>seg7out<="1001111";when"0100"=>seg7out<="1100110";