可设置数字钟的设计计划书.doc

可设置数字钟的设计计划书 一、 设计任务要求 具有时、分、秒计数显示功能（6位LED构成），24小时循环。 具有准确调节小时和分钟以及秒清零的功能（具体有1个或者2个键位来控制，要有操作说明）。 具有整点报时功能，时钟整点报时，并且响铃一分钟（可自定义闪烁方式，要有说明）。 二、设计方案 1、系统功能 （1）具有时、分、秒计数显示功能 （2）具有准确调节小时和分钟以及秒清零的功能 （3）具有整点报时功能 2、操作说明 （1）首先接通电源，数字钟复位，显示00:00:00，开始正常计数 （2）然后对数字中进行调整时间，按下Key 1，秒位清零 （3）再按Key 1 ，分位闪烁，按Key 2，分位加一调整 （4）再按Key 1 ，时位闪烁，按Key 2，时位加一调整 3、系统方案设计说明 该数字钟具有准确的计时功能，计时的时钟信号是1HZ，即秒输入，但是实验箱上的时钟信号都是高频信号，因此需要对其进行分频来产生低频信号。 数字钟用两个键来进行调时，其中按键KEY1按下秒位开始闪烁同时对其进行清零操作，如果再按下KEY1，分位开始闪烁，表示分位可以进行调整，则按下KEY2，每按一下，分钟数加一，分位调整完成以后，再按KEY1，则进入时位调整，时位闪烁，按KEY2，时位加一。在调整时间过程中，用按键来完成的，因此要加去抖模块。 显示是用6位数码管完成，6位数码管循环显示。 整点报时用一个小闹铃来实现。 这些功能小模块需要一个总的控制模块来协调个模块的工作过程。其总模块的硬件原理图如下： 去抖电路 总体硬件原理图 4各功能模块分析说明 （1） 分频器模块 接入的时钟是1KHZ的，因此需要进行分频，产生1HZ的秒信号。此分频过程可经过三个10分频器。每一个十分频器相当于一个5进制计数器，即每经过5个时钟信号，输出电平变换一次，这样原来10个周期就可转换为一个周期，三个10分频器串联起来（可以减小分频误差），就组合为一个1000分频器，把1KHZ的时钟信号变为1HZ的秒输入信号。 另外在进行时间的调整时，用闪烁来确定调整位，此闪烁的时间间隔是400ms，即2.5HZ，因此要对经过第二个分频器出来的信号进行4分频。气分频起的工作原理和十分频器一样。 其程序模块如下： 十分频器程序： module fenpinqi(fin,f10); output f10; reg f10; input fin; //输入时钟信号// reg [7:0] j; always @ (posedge fin )//上升沿触发// begin if (j == 4) begin j = 0; f10 = ~f10; //计数到一半取反// end else begin j = j + 1; end end endmodule 10分频模块图 四分频器程序： module fenpinqi4(fin,f4); output f4; reg f4; input fin; reg [7:0] j; always @ (posedge fin ) begin if (j == 2) begin j = 0; f4= ~f4; end else begin j = j + 1; end end endmodule 4分频模块图 （2） 计数模块 数字钟是时、分、秒的显示，因此计数模块是由两个60进制的计数器来表示秒位和分位，一个24进制的计数器来表示时位。三个计数器级联起来，秒进位的信号接入到分的时钟信号，分的进位信号接入时的计时模块作为时位的时钟输入信号。其程序如下： module sec (clk,mindatah,mindatal,co,rst); //秒计数// input clk,rst; output[3:0] mindatah,mindatal; output co; reg[3:0] mdatah,mdatal; reg cog; always @(posedge clk) begin if(rst==1) begin mdatal=0; mdatah=0; //清零// end else if(mdatal==9) //计数// begin if(mdatah==5) begin mdatal=0; mdatah=0; cog=1; end else begi