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1、 课题要求课题要求（1）技术要求：掌握多功能数字钟的工作原理；熟练掌握 Quartus 2 软件的使用方法；掌握用 Quartus 2 软件的原理图输入的设计方法；掌握不同进制计数器及时钟控制电路的设计方法；能根据设计要求对设计电路进行功能仿真和测试。（2）功能要求：能进行正常的时，分，秒计时功能，分别由 6 个数码管显示 24 小时，60 分钟，60 秒钟的计时器显示；能利用实验系统上的按键实现“校时” “校风”功能；能利用扬声器做正点报时。（3）本人的工作：硬件焊接及调试设计方案设计方案 （1）显示部分：数码管显示时分秒；（2）校时部分：通过按键的通断调整时分秒；（3）报时部分：正点时蜂鸣
2、器鸣响报时。硬件电路设计及安装图硬件电路设计及安装图数字电路课程设计报告1数字钟的基本结构由两个 60 进制计数器和一个 24 进制计数器构成，分别对秒，分，时进行计时，当计时达到 23 时 59 分 59 秒是，再来一个技术脉冲，则计数器清零，重新开始计时。秒计数器的技术始终 CLK 为 1Hz 的标准信号。当数字钟处于计时状态时，秒计数器的进位输出信号作为分钟计数器的计数信号，分钟的计数器的进位输出信号又作为时钟计数器的计数信号。时分秒的计时结果由 6 个数码管来动态显示。数字钟除了能够正常计时外，还能够对时间进行调整。因此，通过模式选择信号 mod1，mod2 控制数字钟的工作状态，即控
3、制数字钟，使其正常工作于正常计时，调分时。当数字钟处于时状态时，3 个计数器允许计数，切时分秒计数器的时钟信号分别为 CLK，秒的进位，分的进位；当数字钟处于调试状态时，被调的部分会一秒一秒的增加；当计时到正点时，speak 将被赋予 1KHz 的脉冲信号用于驱动扬声器。 硬件电路安装及调试硬件电路安装及调试（1）按照电路图焊接所有元器件。在负责这一部分的工作时，由于元器件交多并且焊接板比较小，给自己的焊接排版带来了很大问题。由于排版的不利，导致最后焊接好后电路板的走线重叠交错，很容易导致短路和断路，在以后的焊接工作中，要重视排版和走线安排的重要性，尽量做到整个电路板的有效焊接很布局走线美观。
4、（2）显示部分调试：将每个数码管的共阴极接地，再将位选段分别接 5V 电源，看相对应的数码管是否亮，如果亮说明电路焊接正常，如某处不亮或是几处同时亮，说明电路中存在着短路或是数字电路课程设计报告2短路。再将所有数码管的共阴极一起接地，再分别接位选端口，看多有数码管是否显示的相同位置。（3）调时部分调试：将按键的接地端接地，电源端接 5V 电源，用导线接 I/O 口并连到试验箱的小灯上，分别通断每个的按键，看相应的小灯是否被点亮或是熄灭。如正常熄灭或是点亮说明按键正常。（4）报时部分调试：问题：蜂鸣器虽然能够正常鸣响，可是声音不够响，经老师指导后得知芯片所提供的功率过小，不足以提高蜂鸣器的鸣响程
5、度。可以通过在接 I/O 之前再加一个三极管，已达到放大功率的作用，从而能使蜂鸣器正常鸣响。调试结果调试结果硬件调试结果：每个数码管都能正常显示，按键开关能正常通断。软件调试结果：在 Quartus 2 中，各部分能正常仿真，下载到 FPGA 芯片中能正常工作。整体调试结果：接电源后能开始正常计时，通过按键开关可以正常调节时，分，秒的显示，当达到正点时，蜂鸣器能能鸣响报时。收获与体会收获与体会在这次课程设计的中，我不仅检验了所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。通过这次模具设计，本人
6、在多方面都有所提高。尤其是在遇到困难时，自己去努力寻找解决问题的方法。在蜂鸣器的鸣叫声不够响亮的问题上，我们都没有仔细去寻找问题的答案，后经过指导老师的指点，我们了解到解决问题的方法，但同时也暴露出我们在寻找问题，发现问题上海存在着缺陷，不能很好的找到问题的存在，更缺乏去独立解决问题的有效途径，在以后的学习生活中，我或更加注意这些方面，努力提高自己的实践和理论水平。通过这次课程设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行数字钟设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了数字电路，EDA 等课程所学的内容，掌握数字钟设计的方法和步骤，掌握数字钟设计的基本的技能，懂得了怎
7、样分析电路的模块和作用，怎样确定工作的步骤和方法，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。在此感谢我们的各位老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪；这次模具设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。同时也要感谢我的同学们，他们呢也给予了我无私的帮助和关心。数字电路课程设计报告3附录附录FPGA 工作原理：工作原理：FPGA 引脚分布图引脚分布图数字电路课程设计报告4参考文献参考文献:1.EDA 技术与 VHDL 清华大学出版社2.数字电路课程设计指导书 江苏技术师范学院3.EDA 技术使用教程 科学出版社
