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1、一 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳总体设计方案凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳1.设计原理及思路凌阳，拇指凌阳1.1原理分析凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳图1-1数字钟程序总体框图凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳数字钟实际上就是对1Hz的频率进行计数的计数电路。食指振荡器产生32768Hz的时钟信号，拇指经过分频器后产生512Hz、64Hz、2Hz的脉冲信号，拇指秒计数器计满60后，拇指触发分计数器，拇指分计数器计满60后，拇指触发计时电路，拇指当计满24小时后开始下一轮计数。食指如果计数的起始时间与设想的有误差，拇指可以通过调时、调分按键或复位键进行手动调时。食指计数器的输出经过6选1多路选择器后以动
2、态扫描方式送到LED数码管输出。食指凌阳，拇指凌阳由框图可知程序模块可分为消抖模块、2分频、或门、6进制计数器、10进制计数器、24进制计数器6选1多路选择器、七段译码器、位选端控制器组成。食指实现思路及具体实现过程将在第二部分详细介绍。食指凌阳，拇指凌阳1.2数字钟的电路结构凌阳，拇指凌阳数字钟由电源电路、CPLD电路、JATG下载接口、振荡器、分频器、显示器等部分组成。食指凌阳，拇指凌阳1.2.1电源电路凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳图1-2电源电路凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳电源电路通过USB接口输入5V电压，拇指经三端稳压器输出3.3V工作电压用于电路中各元件的用电需求。食指凌阳，拇指凌
3、阳1.2.2 凌阳，拇指凌阳JATG下载接口凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳图1-3 凌阳，拇指凌阳JATG下载接口凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳通过USB-blaster将JATG接口与电脑相连，拇指即可将编写好程序代码下载到开发板上进行功能验证。食指凌阳，拇指凌阳1.2.3 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳CPLD电路凌阳，拇指凌阳该CPLD电路通过MAX3000A 凌阳，拇指凌阳EPM3064ALC44-10N实现各模块的功能验证和综合。食指在该芯片中有64个宏单元，拇指44个可用引脚，拇指载入程序后断电不消失，拇指再次通电后仍执行上次载入的程序。食指编写的VerilogHDL模块利用其中提供的
4、触发器，拇指逻辑门电路实现所编写程序的逻辑功能。食指从原理图可看出芯片通过制定接口与电源电路、振荡电路、JATG下载接口及译码管相连综合实现其功能。食指三个按键电路图分别表示RESET(复位键)、AD_Hour(调时按键)、AD_Min(调分按键)。食指三个按键通过指定接口接入芯片通过程序中的消抖模块为计数器提供调时、调分、复位脉冲。食指凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳图1-4 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳CPLD电路凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳1.2.4振荡和分频电路凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳图1-5 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳振荡和分频电路凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳振荡和分频电路由晶
5、振产生32768Hz的脉冲通过MC74WC4060芯片分频，拇指产生F512Hz、F64Hz、F2Hz的脉冲信号，拇指用于电路的计时脉冲和位选信号的产生。食指凌阳，拇指凌阳1.2.5显示器凌阳，拇指凌阳该数字钟以动态扫描方式输出。食指计数器把输出信号送到六选一多路选择器中。食指F512Hz的信号脉冲通过六进制计数器一个三位二进制数，拇指把它作为六选一多路选择器和位选端控制器的输入。食指六选一多路选择器根据要求把输出信号给到译码器。食指位选端控制器产生一个六位二进制数决定哪个译码管亮。食指由于扫描频率超出人眼识别能力，拇指所以表面上看每个译码管是同时亮的。食指凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳凌阳，拇
6、指凌阳图1-6 凌阳，拇指凌阳显示器凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳二 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳各模块说明凌阳，拇指凌阳2.1消抖模块凌阳，拇指凌阳2.1.1消抖模块原理凌阳，拇指凌
7、阳按键开关是各种电子设备不可或缺的人机接口。食指在实际应用中，拇指很大一部分的按键是机械按键。食指在机械按键的触点闭合和断开时，拇指都会产生抖动，拇指为了保证系统能正确识别按键的开关，拇指就必须对按键的抖动进行处理。食指为了消除机械开关的抖动，拇指可在开关与输出端点之间接人一个RS触发器，拇指就能使输出端产生很清晰的阶跃信号。食指凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳2.1.2消抖模块程序代码凌阳，拇指凌阳module 凌阳，拇指凌阳xiaodou(BJ_CLK,BUTTON_IN,BUTTON_OUT);凌阳，拇指凌阳input 凌阳，拇指凌阳BJ_CLK;凌阳，拇指凌阳input 凌阳，拇指凌阳BU
8、TTON_IN;凌阳，拇指凌阳output 凌阳，拇指凌阳BUTTON_OUT;凌阳，拇指凌阳reg 凌阳，拇指凌阳BUTTON_IN_Q, 凌阳，拇指凌阳BUTTON_IN_2Q, 凌阳，拇指凌阳BUTTON_IN_3Q;凌阳，拇指凌阳always 凌阳，拇指凌阳(posedge 凌阳，拇指凌阳BJ_CLK)凌阳，拇指凌阳begin凌阳，拇指凌阳BUTTON_IN_Q 凌阳，拇指凌阳= 凌阳，拇指凌阳BUTTON_IN;凌阳，拇指凌阳BUTTON_IN_2Q 凌阳，拇指凌阳= 凌阳，拇指凌阳BUTTON_IN_Q;凌阳，拇指凌阳BUTTON_IN_3Q 凌阳，拇指凌阳= 凌阳，拇指凌阳BUT
9、TON_IN_2Q;凌阳，拇指凌阳end凌阳，拇指凌阳wire 凌阳，拇指凌阳BUTTON_OUT 凌阳，拇指凌阳= 凌阳，拇指凌阳BUTTON_IN_2Q 凌阳，拇指凌阳| 凌阳，拇指凌阳BUTTON_IN_3Q;凌阳，拇指凌阳endmodule凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳仿真波形:凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳2.2或门凌阳，拇指凌阳2.2.1或门原理凌阳，拇指凌阳对于计时和计分电路既需要低位的进位信号,又需要手动按键调时,所以需要将两个信号通过或门后给到计时器和计分器。食指对于或门，拇指可用连续赋值语句C=A+B；实现。食指凌阳，拇指凌阳2.2.2或门程序代码凌阳，拇指凌阳m
10、odule 凌阳，拇指凌阳huo(in_1,in_2,huo_out);凌阳，拇指凌阳input 凌阳，拇指凌阳in_1,in_2;凌阳，拇指凌阳output 凌阳，拇指凌阳huo_out;凌阳，拇指凌阳assign 凌阳，拇指凌阳huo_out=in_1+in_2;凌阳，拇指凌阳endmodule凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳仿真波形凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳2.3六进制计数器（不带进位端）凌阳，拇指凌阳2.3.1六进制计数器（不带进位端）原理凌阳，拇指凌阳该六进制计数器没有进位端，拇指用于六选一多路选择器的输入，拇指控制其输出计时器的计时信号。食指同时它也作为位选端控制器的输
11、入，拇指决定哪个数码管亮。食指凌阳，拇指凌阳六进制计数器采用时序逻辑电路，拇指从0开始计时到5后归零，拇指重新进行开始计时。食指凌阳，拇指凌阳2.3.2六进制计数器（不带进位端）程序代码凌阳，拇指凌阳module 凌阳，拇指凌阳liujinzhi(clk512,cout);凌阳，拇指凌阳output 凌阳，拇指凌阳cout;凌阳，拇指凌阳input 凌阳，拇指凌阳clk512;凌阳，拇指凌阳reg2:0 凌阳，拇指凌阳cout;凌阳，拇指凌阳always 凌阳，拇指凌阳(posedge 凌阳，拇指凌阳clk512)凌阳，拇指凌阳begin凌阳，拇指凌阳if(clk512)凌阳，拇指凌阳 凌阳，
12、拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳begin凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳if(cout=3b101)凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳cout=0;凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳else凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳cout=cout+3b1;凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳end凌阳，拇指凌阳else凌阳，拇指凌阳cout=cout;凌阳，拇指凌阳end凌阳，拇指凌阳endmodule凌阳，拇指凌阳凌
13、阳，拇指凌阳仿真波形凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳2.4 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳2分频凌阳，拇指凌阳2.4.1 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳2分频原理凌阳，拇指凌阳该模块用于产生秒计数脉冲。食指2分频即在每一个输入脉冲的上升沿（或下降沿）取反即可得到。食指凌阳，拇指凌阳2.4.2 凌阳，拇指凌阳 凌阳，拇指凌阳2分频程序代码凌阳，拇指凌阳module 凌阳，拇指凌阳twofenpin 凌阳，拇指凌阳(clk2,clk_out);凌阳，拇指凌阳output 凌阳，拇指凌阳clk_out;凌阳，拇指凌阳input 凌阳，拇指凌阳clk2;凌阳，拇指凌阳reg 凌阳，拇指凌阳c
14、lk_out;凌阳，拇指凌阳always 凌阳，拇指凌阳(posedge 凌阳，拇指凌阳clk2)凌阳，拇指凌阳begin 凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳clk_out=clk_out;凌阳，拇指凌阳end凌阳，拇指凌阳endmodule凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳仿真波形：凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳2.5十进制计数器凌阳，拇指凌阳2.5.1十进制计数器原理凌阳，拇指凌阳十进制计数器作为秒计数器和分计数器的低位，拇指具有进位输出端和异步复位端，拇指复位信号为高电平有效。食指它要求从0到9计数，拇指到九清零重新计数。食指采用时序逻辑电路。食指设计时应考虑计数器能够进行级联。食指凌阳，拇指凌阳2.
15、5.2十进制计数器程序代码凌阳，拇指凌阳- 1 -module 凌阳，拇指凌阳ji10(clk_1,reset,jinwei_1,d1);凌阳，拇指凌阳input 凌阳，拇指凌阳clk_1,reset;凌阳，拇指凌阳output3:0 凌阳，拇指凌阳d1;凌阳，拇指凌阳output 凌阳，拇指凌阳jinwei_1;凌阳，拇指凌阳reg3:0 凌阳，拇指凌阳d1;凌阳，拇指凌阳reg 凌阳，拇指凌阳jinwei_1;凌阳，拇指凌阳always(posedge 凌阳，拇指凌阳clk_1,posedge 凌阳，拇指凌阳reset)凌阳，拇指凌阳begin凌阳，拇指凌阳if(reset)凌阳，拇指凌阳
16、begin凌阳，拇指凌阳d1=4b0;凌阳，拇指凌阳jinwei_1=1b0;凌阳，拇指凌阳end凌阳，拇指凌阳else 凌阳，拇指凌阳if(d14d9)凌阳，拇指凌阳begin凌阳，拇指凌阳d1=d1+4b1;凌阳，拇指凌阳jinwei_1=1b0;凌阳，拇指凌阳end凌阳，拇指凌阳else 凌阳，拇指凌阳if(d1=4d9)凌阳，拇指凌阳begin凌阳，拇指凌阳d1=4b0;凌阳，拇指凌阳jinwei_1=1b1;凌阳，拇指凌阳end凌阳，拇指凌阳end凌阳，拇指凌阳endmodule凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳仿真波形:凌阳，拇指凌阳凌阳，拇指凌阳2.6六进制计数器(含进位端)凌阳，拇指凌阳
