(万年历)开发文档【荐】.doc

2010第六届“博创杯”全国大学生嵌入式设计大赛 作品设计报告 基于FPGA的多功能数字万年历的设计 Design of FPGA-based Electronic Perpetual Calendar 设 计 报 告 目 录 摘 要 I 第一章 绪论 1 1.1 电子技术的发展史 1 1.2 FPGA-可编程逻辑器件 1 1.3 设计流程 2 第二章 电子万年历的系统方案 4 2.1 电子万年历的系统概述 4 2.2　电子万年历的工作原理 4 2.3电子万年历的时钟问题 5 2.3.1全局时钟 5 2.3.2门级时钟 5 2.3.3多级逻辑时钟 6 2.3.4 波动式时钟 6 2.4电子万年历的控制系统 7 2.4.1主控制模块 maincontrol 7 2.4.2 时间自动显示及其设置模块 time_auto_and_set 9 2.4.3 时间显示动态位选模块 time_disp_select 15 2.4.4 显示模块 disp_data_mux 16 2.4.5 秒表 stopwatch 17 2.4.6 日期自动显示和日期设置 date_main 19 2.4.6.2 日期的设置setdate 20 2.4.7闹钟模块 alarmclock 21 2.4.8阳历转阴历模块 swicthto 23 2.4.9 分频模块 fdiv 24 第三章 功能和指标 27 3.1 系统的主要功能 27 3.2 系统的主要指标 27 第四章 实现原理 28 4.1 系统的整体设计流程 28 4.2下载硬件配置文件和运行软件程序 29 第五章 系统的硬件框图 30 第六章 系统的各模块连接图 31 第七章：系统的操作简介 32 第八章 测试设备 33 第九章 系统说明 34 结论 35 参考文献 36  摘 要 电子技术的发展更是日新月异。可以毫不夸张的说，电子技术的应用无处不在，电子技术正在不断地改变我们的生活，改变我们的世界。在这快速发展的年代，时间对人们来说是越来越宝贵，在快节奏的生活时，人们往往忘记了时间，一旦遇到重要的事情而忘记了时间，这将会带来很大的损失。因此我们需要一个定时系统来提醒这些忙碌的人，而数字化的钟表给人们带来了极大的方便。由于具有灵活性强、成本低、功耗低等特点，所以电子以为核心，外加一些外围设备来实现。Electronic Perpetual Calendar),其完成的功能就像普通的手机或者便携式电子产品上的电子钟一样，具有以下功能：时间的正常显示，时间的设置，秒表，闹钟，日期的正常显示，日期的设置以及阴阳历的转化。 本设计采用FPGA为系统的控制器，FPGA可以实现各种复杂的路基功能，模块大，密度高，它将所有器件集成在一块芯片上，减少了体积，提高了稳定性，并且可应用EDA软件仿真，调试，易于进行功能控制。FPGA采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模实时系统的控制核心。通过输入模块将参数输入给FPGA，FPGA通过程序设计控制时钟、功能键、调整键，从而实现电子万年历的基本功能。 关键词： 时序的合理安排，按键消抖，LED显示  第一章 绪论 1.1 电子技术的发展史 随着应用系统向高速度、低功耗和低电压方向的发展，对电路设计的要求越来越高传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时，由于设计与工艺技术水平的提高，集成电路规模越来越大，复杂程度越来越高。目前已经可以将整个系统集成在一个芯片上，即片上系统System On Chip缩写为SO这种芯片以具有系统级性能的复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列FPGA)为主要代表。与主要实现组合逻辑功能的CPLD相比，FPGA主要用于实现时序逻辑功能。对于设计来说，采用FPGA在实现小型化、集成化和高可靠性系统的同时，还可以减少风险、降低成本、缩短开发周期。 本是采用Verlog HDL语言的电子万年历的开发与应用，是以可编程逻辑器件作为其实现的物理设备，是以硬件的方式来实现控制算法，而可编程逻辑器件的开发需要将控制算法通过Verlog HDL来实现。现场可编程门阵列FPGA器件是Xilinx公司于1985年首家推出的，它是一种新型的高密度PLD，采用CMOS-SRAM工艺制作。FPGA的结构与阵列PLD不同，其内部由许多独立的可编程逻辑模块组成，逻辑块之间可以灵活地相互连接。FPGA结构一般分为三部分：可编程逻辑块、可编程I/O模块和可编程内部连线。配置数据存放在片内的SRAM或者熔丝图上，基于SRAM的FPGA器件工作前需要从芯片外部加载配置数据。配置数据可以存储在片外的EPROM或者计算机上，设计人员可以控制加载过程，在现场修改器件的逻辑功能，即所谓现场可编程。 FPG