基于VHDL的数字秒表设计.doc

河南农业大学 课程设计报告 设计题目： 基于VHDL的数字秒表的设计 学 院： 专 业： 电子信息科学与技术 班 级： 学 号： 姓 名： 电子邮件： 日 期： 成 绩： 指导教师： …………………………装………………………………订………………………………线……………………………………………………………… 河 南 农 业 大 学 理 学 院 课 程 设 计 任 务 书 学生姓名 指导教师 学生学号 专业班级 题目 基于VHDL的数字秒表设计 任务与要求 设计一个数字秒表，主要由显示译码器、分频器、十进制计数器、六进制计数器组成。在整个秒表中最关键的是如何获得一个精确的100HZ计时脉冲，除此之外，整个秒表还需有一个启动信号和一个归零信号，以便秒表能随意停止及启动。 秒表共有6个输出显示，分别为百分之一秒、十分之一秒、秒、十秒、分、十分，所以共有6个计数器与之相对应，6个计数器的输出全都为BCD码输出，这样便于和显示译码器的连接。 合作人： 分工方案: 开始日期 2012年 12月 3日 完成日期2012年 月 9日 课程设计所在地点 一、 数字闹钟设计要求: 1.四个十进制计数器：分别用来对百分之一秒、十分之一秒、秒和分进行计数； 2.两个六进制计数器：用来分别对十秒和十分进行计数； 3.分频器；用来产生100Hz计时脉冲； 4.显示译码器：完成对显示译码的控制。 3、能够完成清零、启动、保持（可以使用键盘或拨码开关置数）功能。 4、时、分、秒、百分之一秒显示准确。 二、 实验目的： 1、初步了解可编程逻辑器件(PLD)的基本原理； 2、熟练掌握MAX+PlusⅡ图形编辑器、文本编辑器等不同的输入设计方法，掌握EDA的自顶向下(Top to Down)的模块化设计思想； 3、了解VHDL语言的语法、句法及结构，能看懂VHDl语言编写的程序，并能熟练运用MAX+PlusⅡ软件对各个程序模块进行波形仿真； 4、熟悉顶层电路的原理图输入法，能应用EDA设计思想进行较复杂系统的分析和设计。 三、设计方案： 按照EDA自顶向下的设计理念，该数字秒表可以分为分频器模块、计数器模块、数据选择和数码管选择模块模块、数码管驱动模块，其顶层电路如下图所示。 四、各个模块的功能： 1、分频器模块：将2.5MHz的时钟信号转换成100Hz的计时脉冲，使秒表正常工作； 2、计数器模块：这是本秒表设计的基本功能，对时间进行计数并在显示屏显示当前时间，这个模块中，分别有十进制计数器和六进制计数器，共用四个十进制，分别表示数字秒表的百分之一秒、十分之一秒、秒和分，两个六进制，分别表示数字秒表的十秒和十分； 3、数据选择和数码管选择模块：通过每个计数器输入的dain信号对数码管进行选择， 4、数码管驱动模块：通过对输入的信号进行编码，完成对7段数码管的驱动，使数码管显示出对应的数字； 五、系统的各组成部分的原理框图及功能 1、分频器的原理框图： 2、六进制计数器的原理框图： 3、十进制计数器的原理框图： 4、选择模块的原理框图： 5、译码显示电路的原理框图： 其中各部分功能如下： 1、分频器将2.5MHz脉冲变成100Hz。 2、六进制计数器能够实现6进制循环计数。 3、十进制计数器能够实现10进制循环计数。 4、选择模块通过每个计数器输入的dain信号对数码管进行选择 5、译码显示电路通过对输入的信号进行编码，完成对7段数码管的驱动，使数码管显示出对应的数字。 六、系统的主要模块VHDL源程序： 1、分频器源程序clkgen： library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity clkgen is port(clk:in std_logic; newclk:out std_logic); end entity clkgen; architecture art of clkgen is signal cnter:integer range 0 to 10#24999#; begin process(clk)is begin if clkevent and clk=1then if cnter=10#249