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基于eda的多功能数字钟电路设计 毕业设计
1 摘 要 电子设计自动化 Electronic Design Automation （以下简称 EDA）技术已经代替传统的集成电路设计方法，逐渐成为电子系统设计者的主要设计手段。 MAX+plus II 是 EDA 仿真软件之一。具有功能强大、界面友好和使用方便等特点，是目前教育与工业界流行的集成电路辅助设计软件。 MAX+plus II 软件是一种在电子技术工程与电子技术教学中广泛应用的 优秀计算机仿真软件，被誉为“计算机里的电子实验室”。本文介绍了一种基于 MAX+plus II 软件设计数字钟的方法。 关键词 ： EDA MAX+plus II 软件 数字电子钟 Abstract Electronic Design Automation Electronic Design Automation (EDA of the following abbreviation) technology has replaced the traditional method of integrated circuit design, has gradually become the main design method of electronic system design.MAX+plus II is one of EDA simulation software.With powerful function, friendly interface and easy to use and other characteristics, is the current education and industry popular integrated circuit computer aided design software.MAX+plus II is a technology in electronic engineering and electronic technology teaching in extensive application of excellent computer simulation software, known as the “computer electronic laboratory“.This paper introduced one kind based on the MAX+plus II software design method of digital clock. Key words: EDA MAX+plus II software digital electronic clock 2 基于 EDA 的多功能数字 钟电路设计 前 言 随着计算机在国内的逐渐普及，计算机已经渗入到每一个行业，计算机与每个工作领域紧密地联系在了一起。使用计算机可以大大提高工作效率。和科技投入，技术作为信息化社会的重要技术基石，已经成为 20 世纪下半叶乃至 21 世纪发展最迅速、最活跃、最具有渗透力的技术。实现信息化的网络及其关键部件不管是各种计算机还是通讯电子设备，它们的基础都是集成电路。集成电路技术发展至今，全世界数以万亿美元计的设备和科技投入，已使电子技术形成非常强大的产业能力。电子技术水平发展如此 迅速，在于它具有极大的市场应用需求。科学技术发展到今天，衡量许多电子产品技术含量高低在很大程度上取决于电子技术的引入水平。然而，孤立地发展电子技术是没有出路的，它必须同各种生产
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EDA课程设计报告-多功能数字时钟
EDA 课 程 设 计 报 告名称多功能数字时钟指导教师姓 名 学 号院 系时 间 EDAII 多功能数字钟1摘要本文是基于 Altera 公司出品 QuartusII 软件以及相应的实验平台完成的多功能数字计时器实验，使我们清楚地了解到我们身边的数字表的功能是怎样实现的。设计时采用了层次设计思想，功能逐级递加，并在封装时留有很多外围接口，以备增加其他新功能。实验主要包含三个主体----时钟基本功能电路、闹钟电路、万年历电路。主体一主要涉及模 60 与模 24 计数器、动态显示控制电路、分频器主要整点报时电路，这些电路都是以模块封装好的，以便其他电路调用。以计数器构成计时部件，通过分频器分出的 1HZ 脉冲计时，调用动态显示电路显示，通过整点报时电路控制蜂鸣器。在计数器级联时采用内部同步外部异步的方式，但通过简单的改变达到了同步的效果而且比同步还可靠。显示控制时为了节约资源采用动态原理，自编了 VHDL 语言的 24 选 4 数据选择器。主体二主要涉及模 60 与模 24 计数器、显示控制电路、14-7 同或门。以模 60 与模24 计数器构成定时与存储电路，调用动态显示控制电路显示，通过 14-7 同或门和后续与门控制蜂鸣器。主体三主要涉及模 100、模 12 与模 30 计数器、动态显示电路。以计数器构成计时部件，调用动态显示电路显示。最后由于功能中涉及的开关太多，我们采用了两种复用原理，给出了两种复用思想。关键字层次设计 多功能数字时钟 同步 整点报时 闹钟 万年历 VHDL 语言 EDAII 多功能数字钟2SummaryThis text is according to Altera company’s QuartusII software and homologous experiment terrace completed multi-function number timer experiment, make us clearly understand the function of number form how carry out.While designing we adopted the layer designs thought, the function pursues class gradually increase, and stay a lot of outer circles to connect while sealing to pack to fully increase other new functions. The experiment mainly includes three corpuses----The clock basic function electric circuit, alarm clock electric circuit, ten thousand calendar electric circuits.Corpus one Mainly involve a mold 60 with mold 24 count machine, dynamic state to show a control electric circuit, cent repeatedly machine , a little bit whole tell the time electric circuit,These electric circuits are all packed with mold piece okay, for the purpose of other electric circuits adjust to use. With count machine composing to account parts, pass a cent repeatedly the machine divides of when the 1 HZ pulse accounts adjust to show that the electric circuit suggests and passes a little bit whole buzzer that tell the time an electric circuit control with the dynamic state. BE counting the way that the machine class adopted synchronously external different step in the inner part while uniting, but came to a synchronous effect through a simple change and than synchronously returned credibility. While showing a control for economizing a resources adoption dynamic state principle, from wove VHDL language of 24 choose 4 data selectors.Corpus two Mainly involve a mold 60 with mold 24 count machine, show control electric circuit, 14-7 together or door. With mold 60 with mold 24 count machine composing in fixed time with saving electric circuit, adjust to show control electric circuit to suggest with the dynamic state, pass 14-7 together or door and follow-up and door control buzzer.Corpus three Mainly involve a mold 100, mold 12 with mold 30 count a machine, dynamic state to show electric circuit. With count the machine composing accounts parts, adjust to show that the electric circuit shows with the dynamic state.Finally because of too many switch involving in the function, we adopted 2 kinds to reply to use principle and gave 2 kinds reply to use thought.Key word The layer designs、multi-function digital clock、Synchronous 、A little bit whole tell the time, alarm clock、 ten thousand calendars,、The language of VHDLEDAII 多功能数字钟3目录一． 设计说明4I．功能说明4II．功能简介4III.开关功能介绍（两种方案）4二 ． 方 案 论 证
5I.总 体 方 案 分 析 5II. 电 路 的 工 作 原 理
6三． 各子模块设计原理 8I． 脉冲分频模块 8II.时钟计时模块包含校定和清零功能 10III．显示控制电路14IV.显示模块和计时模块结合 18V.整点报时模块 18VI.闹钟模块 20VII.万年历模块 24四． 调试与仿真 27I.脉冲发生模块 27EDAII 多功能数字钟4II．计时电路
28III.仿真 29五．结论29六．实验感想 30一．设计说明I．功能说明利用 QuartusII 软件设计一个数字钟，对设计电路进行功能仿真，并下载到SmartSOPC 实验系统中，可以完成 000000 到 235959 的计时功能，并在控制电路的作用下具有保持、清零、快速校时、快速校分、整点报时等功能。本电路在原有基础上进行了拓展，具备以下功能①. 能进行正常的时、分、秒计时功能；②． 锁死功能--锁死状态下时钟保持不变；③. 整点报时功能---当时钟计到 59’53”时开始报时，在 59’53”, 59’55”,59’57” 时报时频率为 512Hz,59’59”时报时频率为 1KHz, ；④. 清零功能-时钟计时电路和万年历电路；⑤． 快速校时，校分功能---校定时其他计时电路保持；⑥． 闹表功能-定时精确到分，闹钟设计响一分钟，可关闭；⑦． 万年历---可显示 XX 年 XX 月 XX 日，可快速校定到正确的日期;II．功能简介本电路具有三种不同的工作状态（同步工作） ，可通过模式键进行切换（可通过LED1、LED2 观察当前的模式） 。EDAII 多功能数字钟5a、 正常计时状态（K7、K8 都为一）此状态下数码管显示当前的时间，K1 为校分开关，K2 为校时开关，K4 为清零开关，校分、校时都是以 2HZ 的信号进行快速到位的。b、 闹表状态（ K71、K80 ）此状态下数码管显示当前闹定的时间，K1 为设定分钟的开关，K2 为设定小时开关，清零开关无用-- K4。c、 万年历状态（ K7X、 K81）此状态下数码管显示当前的年月日，K1 为设定日期开关，K2 为设定月开关，K3 为设定年开关、K4 为清零开关。d、 锁死状态（K50）此状态下所有电路都保持原状态（不给电路送脉冲） 。III.开关功能介绍（两种方案）a.简单复用（方便，易操作，但开关太多7 个）K1 K2 K3 K4 K5 K7 K80 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 任意○ ● ○ ● ○ ● ○ ● ○ ● ○ ● ○ ● ★各种操作的开关状态1 ★★★★○★★ 锁死状态2 ●○★○●●● 校分状态3 ○●★○●●● 校时状态4 ○○★●●●● 时钟清零5 ●○★★●●○ 设定闹钟分6 ○●★★●●○ 设定闹钟时7 ●○○○●○★ 设定万年历天8 ○●○○●○★ 设定万年
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Hefei University
EDA课程设计报告
设计题目：
数字时钟设计
自动化(2)班
指导老师：
随着基于PLD的EDA技术的发展和应用领域的扩大和深入，EDA技术在电子信息、通信、自动控制及计算机应用领域的重要性日益提高。
作为现在的大学生应熟练掌握这门技术，为以后的发展打下良好的基础，本实验设计是应用QuartusII环境及VHDL语言设计一个时间可调的数字时钟。使自己熟练使用QuartusII环境来进行设计，掌握VHDL语言的设计方法。要注重理论与实践之间的不同，培养自己的实践能力！
一、课程设计任务及要求 3
1.1实验目的 3
1.2功能设计 4
二、整体设计思想 4
2.1性能指标及功能设计 4
2.2总体方框图 5
三、详细设计 5
3.1数字钟的基本工作原理： 5
3.1.1时基T 产生电路 5
3.1.2调时、调分信号的产生 5
3.1.3计数显示电路 6
3.2设计思路 6
3.3设计步骤 7
3.3.1工程建立及存盘 7
3.3.2工程项目的编译 7
3.3.3目标芯片的选择 8
3.3.4时序仿真 9
3.3.5引脚锁定 11
3.3.6硬件测试 12
3.3.7实验结果 13
四、设计总结 13
五、附录 14
5.1 VHDL源程序 14
5.2配置符号图 18
一、课程设计任务及要求
1.1实验目的
1）掌握VHDL语言的基本运用
2）掌握QuartusII的简单操作并会使用EDA实验箱
3）掌握一个基本EDA课程设计的操作
1.2功能设计
1）有时、分、秒计数显示功能,小时为24进制,分钟和秒为60进制
2）设置复位、清零等功能
有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间
二、整体设计思想
2.1性能指标及功能设计
1）时、分、秒计时器
时计时器为一个24进制计数器，分、秒计时器均为60进制计数器。当秒计时器接受到一个秒脉冲时，秒计数器开始从1计数到60，此时秒显示器将显示00、01、02、...、59、00；每当秒计数器数到00时，就会产生一个脉冲输出送至分计时器，此时分计数器数值在原有基础上加1，其显示器将显示00、01、02、...、59、00；每当分计数器数到00时，就会产生一个脉冲输出送至时计时器，此时时计数器数值在原有基础上加1，其显示器将显示00、01、02、...、23、00。即当数字钟运行到23点59分59秒时，当秒计时器在接受一个秒脉冲，数字钟将自动显示00点00分00秒。
2）校时电路
当开关拨至校时档时，电子钟秒计时工作，通过时、分校时开关分别对时、分进行校对，开关每按1次，与开关对应的时或分计数器加1，当调至需要的时与分时，拨动reset开关，电子钟从设置的时间开始往后计时。
2.2总体方框图
3.1数字钟的基本工作原理：
3.1.1时基T 产生电路
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。
由晶振产生的频率非常稳定的脉冲，经整形、稳定电路后，产生一个频率为1Hz的、非常稳定的计数时钟脉冲。
3.1.2调时、调分信号的产生
由计数器的计数过程可知，正常计数时，当秒计数器（60进制）计数到59 时，再来一个脉冲，则秒计数器清零，重新开始新一轮的计数，而进位则作为分计数器的计数脉冲，使分计数器计数加1。现在我们把电路稍做变动：把秒计数器的进位脉冲和一个频率为2Hz的脉冲信号同时接到一个2选1数据选择器的两个数据输入端，而位选信号则接一个脉冲按键开关，当按键开关不按下去时（即为0），则数据选择器将秒计数器的进位脉冲送到分计数器，此时，数字钟正常工作；当按键开关按下去时（即为1），则数据选择器将另外一个2Hz 的信号作为分计数器的计数脉冲，使其计数频率加快，当达到正确时间时，松开按键开关，从而达到调时的目的。调节小时的时间也一样的实现。
3.1.3计数显示电路
由计数部分、数据选择器、译码器组成，是时钟的关键部分。
1、计数部分：由两个60进制计数器和一个24 进制计数器组成，其中60 进制计数器可用6 进制计数器和10 进制计数器构成；24 进制的小时计数同样可用6 进制计数器和10 进制计数器得到：当计数器计数到24 时，“2”和“4”同时进行清零，则可实现24 进制计数。
2、数据选择器：84 输入14 输出的多路数据选择器，因为本实验用到了8个数码管（有两个用来产生隔离符号‘—’）。
3、译码器：七段译码器。
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