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1、数 字 钟 ED课程设计姓 名： 专 业：班 级: 指导教师： 一、数字钟的设计要求(1）具有正确的时、分、秒计时功能.(2）计时结果要用6个数码管分别显示时、分、秒的十位和个位。(3）有校时功能。当键MIUTE按下时,分计数器以秒脉冲的速度递增,并按60mi循环,即计数到5m后再回00。当HOU键按下时,时计数器以秒脉冲的速度递增，并按4循环,即计数到23h后再回0.二、数字钟顶层结构根据数字钟的功能要求,就可以对数字钟按照功能进行模块划分.图2是它的顶层电路原理图.在图21中，外界通过CLK端输入Hz的脉冲信号.1H信号作为秒脉冲信号送入SECOND（60进制)计数器进行秒计时，满60s产
2、生一个进位信号CARRY,经过或门被送入MIUT(0进制)计数器进行分计数.当按下SECON键后,1H秒脉冲信号通过或门被送入MINUTE（60进制)计数器进行分计数，从而实现快速校分功能。HOR(24进制）计数器也是经过同样的过程实现计数和校时功能。时、分、秒计数器的输出均是十位和个位分开显示的8421CD码，将这六组B码通过一个六选一数据选择器X1CAN选出一组BD码.由外界输入的LKN信号作为MUX_1SCAN的选择控制信号，然后再将选出的一组BD码送至七段译码显示器进行译码。译码每输出结果同时送至个LED数码管的a、c、d、e、f 7个段,至于哪个数码管能够显示，取决于扫描控制信号SE
3、L的输出结果，即SE选择哪个数码管，那个数码管就点亮.用多个（个)数码管显示数据时有并行显示和动态扫描显示两种方式。所谓并行显示，是个数码管同时被驱动，它需要同时对6组BCD码数据进行编译,并输出6组LE7段驱动信号去驱动6个数码管的7个显示段,共需要42个I/管脚，另外还需要个C/段译码器。本设计采用动态扫描显示，每次仅仅点亮个数码管，各个数码管轮流被扫描点亮，如果扫描的速度足够快,由于人眼存在视觉暂留现象，就看不出闪烁。开始工作时，先从组CD数据中选出一组,通过段译码器译码后输出,然后选出下一组数据译码输出。数据选择的时序和顺序由个进制计数器SEL控制,与此同时,MX61SCAN产生选通信
4、号。这种显示方式需要的资源少，而且节能。.图21 数字钟的顶层原理图三、数字钟各模块的VHDL源程序设计以下是数字钟各模块的VHDL程序及部分主要模块的仿真波形。整体模块VHDL代码：BRRY IE;USE IEEE.LOGIC_116AL；US IEEESTD_LGC_USIGNED.L;ENITY_clok_signal I PORT（,rese:IN STD_OIC；c,ca2，3:out std_logic； seli ：ot td_logc_vecr( ownto0)； se : oustd_logi_vector(7dowto 0）； sg_s_l，segs_h，sgml，s_m_
5、，sg_h_l,sg_h_h:uffer integ ran to）；EN ENTI s_l_signal;ARHETURE mzm OF _ock_snal I SGNL sec1_,sec2_t， in_t，it，hor_，hour2_t:intee rge to9； NA cary，carr,carr3: STD_LOIC； INAL ct： sd_lgiveto（2 donto 0）; IGNA cn_rq ： teger nge 0to999; SNALse ： std_logic_vo（2 ownto 0）； SIGALlk1H:td_logic; funtioiseg（i : i
6、nineger nge t9)retrn td_logi_t iarabl s7 :sd_lo_vto（7 dwnto 0）；beginas isn 0 =seg7 := x”3f”;-diital tubes display 0 to 9hen 1s7 ：= 06;hn2 seg ：= ”;whe 3=seg7 : x4F”;hen 4 seg： x”66;whe 5 eg7:=x6D;when6=eg := x”D；when 7 =se7：= x0；whe 8 =seg ： x”7F；whn =se7 ：=x6；whenoters seg7 : （thers 0）；edcase；reur
7、seg7;end functon se7；BGI p1：PROCSS（lk_1Hz，rst，sect,ec2_t） BEIN Irset= THEN set0； se2_t=0； LSIF risng_dge（l_1Hz）THEN I s_t=THN sec1_t0; IF sec2t=5EN se2t=0； ELSE ec_=e21； END; ELSE s1_=sc+; ND I; IF （s1_t=9AND se_=5) TEN arry=1； ELS ay10； EN I； END IF； s_s_l=sc_t； seg_h=sec2_； ENDPROS p1; p2：PROCESS（
8、reet,min1_t,mi_t，cy1) BEGIN IF rese=1 THN in_t=； min2_t=0; ELIF rsng_edge（carry1) THEN IFmi1_t=9 TEN mi1_t=; IF i2t=5THN mi2=0； ELSE min_t=min2_t+1; ENDIF; ELSE min1_t=min_t+； END IF; IF（1t=9 AND min2_t=) THEN carr21; E carry20； E； ENDIF； seg_ml=mn1_t; segm_h=n2t; ND PRCESS 2； p3:OS（est,ho1_t,hour2_
9、t,ay2,crry3) BEGIN IF ee= THEN our1_t=0； hour2_0； ELIFisng_ege(ry2)THN F (hur1_t=3 AD hour=2)THEN hu_t0; hor_=0; ESE IF hu1_=9HEN hour_=0； I hour2_2HEN hr2_=0; ELSE hour_hour2_t1； EN IF； ELS hour1_t=hur_t1； END IF； ED IF； （our_t= NDor2_t=0）THEN crry3=1; EE cry3=0; END F； N IF； e_h_l=hur_t; eg_h_=our2_t; NDPROCESp3；1=cary1;ca2=cary；a3=cary3；p4：rocs（clk,se,sl） bei reset = 1 tenct = (others 0）;c_freq =0;clk1Hz=0；elsifrisiege() henifcnt 7the -6conte to scadtal tuet 0）；elsecnt nt + 1;ed f;fcntfreq = 99 then1 dividcnt_feq =0；cl_1z = not clk_1Hz；
