【毕业论文设计】-基于VHDL数字时钟的设计与实现.doc

基于VHDL数字时钟的设计与实现 2008--2009学年第 一 学期 物电 学院期末考试卷 《 EDA技术及应用》 学号: 200672020240 姓名: 班级: 2006级电子（2）班 成绩： 评语： （考试题目及要求） 设计一个数字时钟，具有按秒走时功能，能够分别显示小时（2位24小时）、分种（2位）、秒（2位）。具有整点报时、时间调整功能。也可设计成十二小时计时方案（AM，PM）。具有美观、清晰、人性化的显示界面设计，走时精度不劣于±3秒/月。 设计条件：VHDL语言，MAXPLUSII开发工具，EPM7128可编程逻辑芯片，蜂鸣器，20MHz时钟源，8位七段数码管，128X32像素单色液晶显示屏。 设计报告至少应包含这些内容：系统方案设计、显示界面设计、程序设计思路，电路设计框图、电路图，选用器件的功能、性能、使用方法介绍以及接口时序分析，有详细注释的源程序清单以及程序分析，结果说明与描述（最好附照片），芯片资源占用率及程序优化度分析，芯片管脚分配与连线说明，基于时序图的功能仿真分析，在线测试方法、测试数据与测试结果，走时误差分析与功能、性能偏离分析，设计总结，参考文献。 基于VHDL数字时钟的设计与实现 作者姓名： 学 号： 专 业：电子信息工程 指导老师： 完成日期：2008年12月29日 设计一个数字时钟，具有按秒走时功能，能够分别显示小时（2位24小时）、分种（2位）、秒（2位）。具有整点报时、时间调整功能。也可设计成十二小时计时方案（AM，PM）。具有美观、清晰、人性化的显示界面设计，走时精度不劣于±3秒/月。 2、设计条件及选用器件说明 软件：VHDL语言，MAXPLUSII开发工具 硬件：EPM7128可编程逻辑芯片，蜂鸣器，20MHz时钟源， 128X32像素单色液晶显示屏。 2.1 MAXPLUSII开发工具 MAX+plusII界面友好，使用便捷，被誉为业界最易学易用的EDA软件。它支持原理图、VHDL和Verilog语言文本文件，以及波形与EDIF等格式的文件作为设计输入，并支持这些文件的混合设计。MAX+plusII具有门级仿真器，可以进行功能仿真和时序仿真，能够产生精确的仿真结果。 2.2 EPM7128可编程逻辑芯片 本系统选用EPM7128SLC84-15芯片，此芯片是MAX7000S系列器件，采用0．8μm CMos EPROM技术制造。是高密度、高性能的CMOS EPLD (可擦除可编程的逻辑器件)器件。它分为8个逻辑阵列块(LAB)，每一LAB又分为16个宏单元。其宏单元由逻辑阵列、乘积项选择矩阵和可编程触发器三个功能块组成。它共有2500个可用门，128个宏单元组成。它的4个专用输入，既可以作为通用输入，也可以作为每个宏单元和I／O引脚的高速、全局控制信号， 如时钟(Clock)、清除(Clear)和输出(Output Enable)等。逻辑阵列实现组合逻辑，给每个宏单元提供5个乘积项。“乘积项选择矩阵”分配这些乘积项作为到“或” 门和“异或” 门的主要逻辑输入，以实现组合逻辑函数，或者把这些乘积项作为宏单元中触发器的辅助输入。 2.3 128X32像素单色液晶显示屏 1.中文液晶显示模块（OCMJ128X32）的引脚说明 引脚 名称 方向 说明 其它 1 VLED+ I 背光电源正极(LED+5v) 2 VLED- I 背光电源负极(LED-5v) 3 VSS I 地 4 VDD I （+5v） 5 REQ I 请求信号，高电平有效。 6 BUSY O 应答信号=1：已经收到数据并正在处理中 =0：模块空闲，可以接受数据 7-14 DB0～DB7 I 数据0～数据7 2.用户命令格式 （1）实验用液晶显示器模块（OCMJ）命令帧分为操作码及操作数两部分。 （2）字符命令：1、显示国标汉字，2、显示8X8ASCII字符，3、显示8X16ASCII字符 图形显示命令：4、显示位点阵，5、显示字节点阵 屏幕控制命令：6、清屏，7、上移，8、下移、9、左移、10、右移 （3）命令帧 1）显示显示8X8ASCII字符 命令格式：F1 XX YY AS 该命令为4字节命令（最大执行时间为0.8ms,Ts2=0.8ms）,其中 XX:为以汉字为单位的屏幕行坐标值，取值范围00到0F。 YY:为以汉字为单位的屏幕列坐标值，取值范围00到1F。 AS：坐标位置上要显示的ASCII字符码。 2）显示显示8X16ASCII字符 命令格式