08課程设计数电部分.doc

2009—2010学年第二学期 数字电子技术课程设计报告 专业班级 自动化08—2班 姓 名 学 号 0805 开课系室 电工电子学教学中心 设计日期 2010年8月23日～27日 设计题目：多功能数字钟电路设计 一、设计任务及要求： 本次课程设计任务是设计一个多功能数字钟。 具体要求是： 1.钟表的工作机理，整个钟表的工作应该是在1Hz信号的作用下进行，这样每来一个时钟信号，秒增加1秒，当秒从59秒跳转到00秒时，分钟增加1分，同时当分钟从59分跳转到00分时，小时增加1小时，但是需要注意的是，小时的范围是从0～23时。 2.小时－分钟－秒钟。 3.整点报时，在整点前5秒LED开始按照1HZ频率闪烁，过整点后，停止闪烁。 4.调整时间的按键用按键模块的S1和S2，S1调节小时，每按下一次，小时增加一个小时，S2调整分钟，每按下一次，分钟增加一分钟。另外用S8按键作为系统时钟复位，复位后全部显示00－00－00。 二、设计原理与方案： （一）、顶层设计方案：（包括原理框图及其工作原理说明等内容） 图1 原理框图 工作原理说明：clk用于输入50MHZ时钟，s1用于给小时加1，s2用于给分钟加1，s8用于复位。 分频器分出三个频率的时钟，clkout1输出1HZ，clkout2输出1千HZ，clkout1输出2HZ。 控制器输入端口t1用于控制灯闪烁，输出端口led接小灯，ss1、ss2、reset分别储存s1、s2、s8的值并将其传给计数器。 计数器输出端口shis表示小时的十位，shig表示小时的各位，mins表示分钟的十位，ming表示分钟的个位。secs表示秒的十位，secg表示秒的个位。 显示器输出端口leds接七段数码管，wei接数码管的控制端。 当clkout1出现上升沿时，秒执行加1或进位操作，若秒进位，则分钟执行加1或进位操作，若分秒都进位，则小时进行加1或进位操作。小时进位前5秒，灯开始以1HZ频率闪烁。按下s1时小时加1或进位，按下s2时分钟加1或进位，若分钟进位，小时同时进行加1或进位操作。 整体仿真源文件： 图2整体仿真源文件 说明：s1、s2、s8按下时为0，不按下时为1。当s8按下时，全部归0。当s1按下时，小时假1，当s2按下时，分钟加1。输入波形中刚开始s8为0，归0。然后让其运行一段时间，再让s1为0，再过一段时间让s2为0，再过一段时间让s8为0。clk为脉冲信号，10ps一周期。 输出放大截图： 图3 输出仿真波形放大截图第一部分 图4 输出仿真波形放大截图第二部分（灯的闪烁） 说明：仿真时计数器控制器都是12分频，灯闪烁是6分频，显示器是2分频，因此能看到输出的6个数码管的值。并对其进行初步判断。由于数码管数值不易分辨，所以不用全部看到，只看一部分即可。 （二）、各个电路子模块： 1.分频器设计方案 设计思路：设计计数变量 cout1、cout2、cout3，每来一个脉冲加1。cout1加归0，同时clkout1加1，否则clkout1归0。cout2归0，同时clkout2加1，否则clkout2归0。cout3归0，同时clkout3加1，否则clkout3归0。 源程序： module fenpin(clk,clkout1,clkout2,clkout3); input clk; //下载时clk为50MHz output clkout1,clkout2,clkout3; //clkout1输出1赫兹，clkout2为1千赫兹，clkout3为2赫兹 reg clkout1,clkout2,clkout3; integer cout1,cout2,cout3; //cout1,cout2,cout3均为计数变量 always @(posedge clk ) begin cout1 = (cout1 == 32 ? 32d0 : (cout1 + 32d1); clkout1= (cout1 == 32 ? 1d1 : 1d0; /频 cout3 = (cout3 == 32d25000000