EDA实验数字钟_原创文档.pdfVIP

实验十多功能数字钟

一、实验目的

1．学习系统设计方法；

2.设计并实现一个数字钟。

二、设计要求

1．正常模式时，采用24小时制。不但显示时、分、秒，而且有上、下午显示。用A

表示上午，P表示下午。

2．手动校准电路。按动时校准键HOUR，将电路置于校时状态，则计时电路可用手动

方式校准，每接一下校时键，时钟计数器加1；按动分方式键MINT，将电路置于校分状态，

以同样方式手动校分。

3．整点报时。仿中央人民广播电台整点报时信号，从59分50秒起每隔2秒钟发出一

次低音(512Hz)“嘟”信号(信号鸣叫持续时间1秒，间隙1秒，连续5次，到达整点(00分

00秒时)，发一次高音(1024HZ)“哒”信号(信号持续时间l秒。

4．闹时功能。接下置闹方式键CKSET，使电路工作于预置状态，此时显示器与时钟

脱开，而与预置计数器相连，利用前面手动校时、校分方式进行预置，预置后回到正常模式。

当计时计至预置的时间时，蜂鸣器发出闹钟信号，时间为一分钟，闹铃信号可以用开关键

CLOSE“止闹”。正常情况下此开关键释放。

三、设计提示

1．数字钟的功能实际上是对秒信号计数。实验板上可提供不同的时钟信号，分频后可

产生秒时钟。数字钟在结构上可分为两个部分：计数器和显示器。计数器又可分为秒计数器、

分计数器和小时计数器。秒计数器和分钟计数器由6进制和10进制计数器构成，小时计数

器较复杂，需要设计一个24（或12）个状态的状态机实现。显示电路用6位扫描数码显示

器，它的扫描时钟可以使用1KHz或10kHz时钟。分钟和小时的调整用两个按键开关实现。

秒输入信号用底板上时钟信号分频后得到。

2．闹铃信号与准点报时信号可取自实验板上的振荡信号1024Hz和2048Hz。

3．校时、校分信号可用实验板上的振荡信号128Hz分频到8Hz后做为快速调整时钟输

入。校时时每按一次键可以伴以短促的音响。

4．时、分、秒显示之间，可利用数码管中的小数点区分，在正常计时情况下，分、秒

之间的小数点也可闪动。

5．设计方框图如下图所示：

止闹键

校时键校时设比声音声音信号

选定较产生

校分

校分键择值器

器

设置键校时时选扫描段码

校分

间择显示

计器模块位选

秒时钟

数

扫描信号

四、实验步骤

1、启动ISE集成开发环境，创建工程并输入设计源文件。

2、对设计进行时序仿真，分析设计的正确性。

3、锁定引脚，完成设计实现过程。并在实验箱上连线，利用iMPACT进行程序下载。

4、在实验箱上验证数字钟的功能，观察并记录实验结果。

五、实验报告

预习要求：

1、写出数字钟TIMER的VHDL源程序。

LIBRARYieee;

USEieee.std_logic_1164.all;

USEieee.std_logic_unsigned.all;

entityTIMERis

PORT(

scanclk,reset_in,adj_h_in,adj_m_in,set,close:instd_logic;

led_out:outstd_logic_vector(6downto0);

scan_out:outstd_logic_vector(5downto0);

sound