文档介绍：精品设计
大连理工大学本科实验报告
题目:多功能数字时钟设计
课程名称: 数字电路与系统
学院(系): 电信学部
专业: 电子信息工程(英强)
班级:
学生姓名:
学号: 201081505
完成日期: 2013-07-08
成绩:
题目:多功能数字时钟
1 设计要求
具有‘时’、‘分’、‘秒’的十进制数字显示(小时从00~23)
具有手动校时校分功能
具有整点报时功能,从00分00秒起,亮灯一分钟
具有秒表显示、计时功能(精确至百分之一秒),可一键清零
具有手动定时,及闹钟功能,LED灯持续提醒一分钟
具有240s倒计时功能,倒计时停止时有灯光提示,可一键清零
2 设计分析及系统方案设计
1. 数字钟的基本功能部分,包括时、分、秒的显示,手动调时,以及整点报时部分。基本模块是由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成。利用DE2硬件中提供的50MHZ晶振,经过分频得到周期为1s的时钟脉冲。将该信号送入计数器进行计算,并把累加结果以“时”“分”“秒”的形式通过译码器由数码管显示出来。
进入手动调时功能时,通过按键改变控制计数器的时钟周期,(sreset,mreset,hreset对时、分、秒进行清零复位,mset调分,hset调时),并通过译码器由七位数码管显示。
从0分0秒开始,数字钟进入整点报时功能。(本设计中以一个LED灯代替蜂鸣器,进行报时)
2. 多功能数字钟的秒表功能部分,。可由输入信号(resetsc1)异步清零,并由按键(startsc1)控制计时开始与停止。
,将信号送入计数器进行计算,并把累计结果通过译码器由七位数码管显示。
多功能数字钟的闹钟功能部分,通过按键(nsetm,nseth)设定闹钟时间,当时钟进入闹钟设定的时间(判断时钟的时信号hhs,hls与分信号mhs,mls分别与闹钟设定的时信号nhh,nhl与分信号nmh,nml是否相等),则以LED灯连续提示一分钟。
4. 多功能数字钟的倒计时功能部分,可通过按键(startdjs/resetdjs)设定倒计时开始和清零。本设计为360秒的倒计时器。倒计时的时钟与数字钟的时钟相同,每迎到一个时钟上升沿,则计数器减一。计数器减至00时,分钟位、秒钟位恢复至59。倒计时结束时(即00分00秒),控制LED灯亮,表示倒计时结束。
本设计通过数据选择器控制译码器,使数码管独立显示,各功能之间互不影响。
当selecetsignal=”01”时,则对秒表信号进行译码,数码管显示秒表数据;
当selecetsignal=”10”时,则对闹钟信号进行译码,数码管显示闹钟数据;
当selecetsignal=”11”时,则对倒计时信号进行译码,数码管显示倒计时信号数据;
当selecetsignal=”00”时,则对正常时钟信号进行译码,数码管显示时钟信号数据。
系统总体结构图:
selecetsignal=”00”
数码管显示
译码器
数据选择器
时钟
计数器
分频(周期1s)
50MHZ分频
LED
提醒
分频()
报时
selecetsignal=”01”
selecetsignal=”11”selecetsignal=”11”
闹钟
分频()
selecetsignal=”10”
秒表
计数器
异步清零
selecetsignal=”11”
倒计时
计数器
系统总体模块电路图
分别与
1
个数码管相连
4个LED灯
1个LED灯
Sw[12]
Sw[13]
Sw[10]
Sw[4]
Sw[5]
Sw[0]
Sw[8]
Sw[7]
Sw[6]
Sw[1]
Sw[2]
Sw[11]
Sw[3]
50MHZ
Sw[9]
3系统以及模块硬件电路设计
1、分频电路设计
根据上式得到周期分别为1s,,。
附图2系统硬件电路设计
2、引脚分配
接口
名称
类型
(输入/输出)
引脚号
说明
clkin
IN
PIN_N2
晶振50MHz时钟输入
sw[0]
IN
PIN_N25
时钟时针清零复位键
sw[1]
IN
PIN_N26
时钟秒针清零复位键
sw[2]
IN
PIN_P25
时钟时针设置键
sw[3]
IN
PIN_AE14
时钟分针设置键
sw[4]
IN
PIN_AF14
闹钟时间清零复位键
sw[