综合计时系统.docVIP

目 录 设计总说明 I the chief introduction of the design III 1 绪论 1 1.1 计时器发展情况 1 1.2 EDA技术设计的方法与优点 1 1.3 设计基本思想及其可行性 2 2 综合计时系统的设计 2 2.1 计时模块的设计 2 2.1.1 计秒电路的设计 2 2.1.2 计分电路的设计 3 2.1.3 计时电路的设计 3 2.1.4 计日电路的设计 3 2.1.5 计月电路的设计 5 2.1.6 计年电路的设计 5 2.1.7 计星期电路的设计 5 2.2 调整控制模块的设计 5 2.3 显示模块的设计 8 2.4 总原理图的设计 10 3 MAXPLUS2软件产生的时序仿真图及其分析 12 3.1 COUNT60的仿真 12 3.2 COUNTDAY的仿真 12 3.3 调整模块的仿真 12 3.4 显示模块的仿真 13 3.5 总体组装的仿真 14 4 外围电路设计 15 4.1 直流稳压电源设计 15 4.1.1 直流稳压电源设计原理 15 4.1.2 直流稳压电源设计电路图： 16 4.1.3 直流电源元件选择依据及参数计算： 16 4.2 方波信号源设计 16 4.2.1 方波信号源设计原理 16 4.2.2 方波信号源设计电路图 16 4.2.3 方波信号源元件选择 17 4.3 显示电路的设计 17 4.4 总体电路（见附录） 18 5 设计总结 19 鸣 谢 20 参考文献 21 附录 22 设计中完整的VHDL程序 22 1.1 COUNT60程序 22 1.2 COUNT24程序 23 1.3 COUNTDAY程序 23 1.4 COUNT12程序 26 1.5 COUNT100程序 26 1.6 COUNT7程序 27 1.7 调整控制程序 28 1.8 显示控制DISPLAY程序 32 1.9 分频器FPQ程序 36 1.10 译码器YMQ38程序 37 1.11 译码器YMQ47程序 37 1.12 寄存器JCQ程序 38 总电路图 39 设计总说明 计时系统对现代人们生活学习工作等各方面有着巨大的作用，从以前的时钟、手表到至今，计时系统已经发展成为普遍性，综合性，简便性。如何用更简单、可靠的原理，更轻便、廉价的设备，更精确、综合的计时，来设计电子计时器，是此设计的研究目的。 随着现代电子产品正以前所未有的高速度，向着功能多样化、体积最小化、功耗最低化迅速发展，如何提高产品性能，缩小产品体积，降低产品功耗，是对现代电子产品的基本要求，而EDA，即电子设计自动化技术，正是为了适应现代电子产品的设计要求，伴随着计算机、集成电路、电子系统设计的发展，吸收数据库、图形学、图论与拓扑逻辑、计算数学、优化理论等多学科必威体育精装版成果而逐步形成的一门新技术。它以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑期间的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑简化、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片。 采用EDA技术进行综合计时系统的设计，可让计时系统达到精确，简易，可靠，省能。因为采用外围产生高频率输入，可实现精确；可以从上而下对每个底层模块进行单独设计，仿真，修改，可实现简易，可靠；只需外围提供5V工作电压，可实现省能。所以，EDA技术设计电子产品，已成为当今电子研发行业的主流，它可提高电子设计自动化程度，缩短开发周期，提高产品的竞争力。 本设计选用Altera公司的FLEX10K系列芯片，该芯片采用5V的工作模式，由Altera公司的MAXplus2开发系统提供软件支持，以硬件描述语言VHDL为系统逻辑描述的主要表达方式，设计了一个综合计时系统。该系统主要分为三个主要模块： 综合计时模块：计时模块又可分七个小模块，有计秒模块，计分模块，计时模块，计日模块，计月模块，计年模块，计星期模块，用于完成各种计时的功能。其中，计秒电路的输入时钟周期为1秒，计分电路的输入时钟为计秒电路的输出进位，如此类推下去，构成每个计时模块之间的联系。而计日模块又略有不同，因为每个月的日数受年份，月份影响，所以要输入当前的年份月份来判断是否闰年，是否大月，才可以实现准确的计时。 调整控制电路则用于调整计时系统的有关参数，通过两个按键来对系统的参数进行修改，在修改过程中，对应的修改计时模块通过相应的灯点亮来表示数据正待输入。。 显示控制电路用于完成计时结果的显示控制及显示译码等功能，然后通过15个七段数码管显示出来。 同时，设计了相应的外围电路，因为家庭用的都是220V的交流电压，所以可通过整流，滤波，稳压，产生5V和12V电压的直流稳压电