数字逻辑电路课程设计--多功能数字钟.ppt

数字逻辑电路课程设计 —————多功能数字钟 课程设计目的 1、学会应用数字系统设计方法进行电路设计； 2、进一步提高MAX+plus II 10.0 BASELINE软件 的开发应用能力； 3、提高VHDL进行综合设计的能力 4、培养学生书写综合实验报告的能力。 设计要求 1、设计平台：MAX+plus II 10.0 BASELINE＋EDA实验系统 2、设计方法：利用VHDL,采用层次化的方法进行。（功能分解） 3、结果验证：在实验系统上下载，验证设计的正确性。 4、设计报告 实验系统（NH-TIV型EDA实验开发系统，下载板为EP1K30TC144-3 ） 时钟信号CP1、CP2 实验板上配有非常丰富的时钟信号，为实验提供了极大的方便。在实验板的右下侧共有二通道独立的“时钟信号”。 CP1、CP2两组信号源共有从低频到高频的28个时钟信号分别与下载板的CP1、CP2相连通，并有“STEP” 单步信号输入按键。 单步信号按键：“单步”信号键位于实验板的右下侧，每按一次，将产生一个与按下时间等脉宽的单步脉冲。单步按键上方的指示灯指示按键情况。CP1和CP2中的“STEP”均与该“单步”信号相连接。 CP1、CP2两通道信号源中的任何一个通道插座中只能选择一种信号频率，操作中只能分别插入一个跳线帽。 按键、开关： 实验板有10个高低电平开关K1～K10和10个脉冲按键S1～S10，每一组电平拨动开关和脉冲按键使用同一个I/O口。拨动开关上方配有10个发光二极管D1-D10, 这些发光管既可以作为电平按键输入指示, 也可作为脉冲按键输入指示。 指示灯： 在实验板的上方有10个发光二极管L1～L10它们分别与下载板上的I/O口相连。红、黄、绿灯可以用于做交通灯等实验。这些发光二极管设计有保护电路，当相应的I/O管脚输出逻辑高电平‘1’，发光二极管点亮，当管脚输出为逻辑低电平‘0’时，发光二极管熄灭。 七段数码管： 实验板上配备的8个数码管可以工作于动态扫描和静态显示两种方示。动态扫描方式下，可以控制8个数码管，静态显示方式下，可以控制4个数码管。在动态扫描方式下，a、b、c、d、e、f、g、dp为数码管的8段驱动，M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8为8个数码管的位驱动，动态显示为8位。静态显示方式下，4个数码管可以单独控制。 注： 1.在静态显示方式下，系统实验板配有4-7段译码器，用户无需另行设计译码电路和扫描电路。 2.在动态扫描方式下，当段驱动输入逻辑电平‘1’，位驱动输入逻辑电平‘1‘时，数码管点亮。 蜂鸣器： 主板配有蜂鸣器电路：蜂鸣器位于主板左侧(两个下载板中间)，下载板中的SP信号端与蜂鸣器电路输入端相连，向蜂鸣器输出一个可调频率的方波，蜂鸣器根据不同频率发出音响，蜂鸣器额定输出功率为50mW。 1、计时模块（三个计数器） 2、显示模块（动态扫描显示） 3、整点报时模块 4、校时模块 按下校时键 ，时位迅速递增，满23清0 按下校分键 ，时位迅速递增，满59清0 注意：此时不向时位产生进位。 按清0键，秒清0。 注意的问题：抖动 电路抖动：一次按键的弹跳现象，使得电路产生多个计数脉冲，导致一次按键，多次计数的误动作。 抖动产生的原因：物理原因。 抖动的消除 消除方法：D触发器，同步计数脉冲。 原理：一个触发器CP(64HZ)内，屏蔽所有的抖 动脉冲。 消抖电路 分频器 定时器 * * 2009－2010学年度 1、能进行正常的时、分、秒计时功能并能动态扫描显示 (1) 用M6M5做24小时计数器的显示器； (2) 用M4M3做60分钟计数器的显示器； (3) 用M2M1做60秒钟计数器的显示器。 课程设计任务1：计时 2、能利用实验系统上的按键实现“校时”、“校分”功能 (1) 按下“SA”键时，计时器迅速递增，并按24小时循环。计 满23小时后再回00； (2) 按下“SB”键时，计时器迅速递增，并按60分钟循环。计 满59分钟后再回00；但不向“时”进位。 (3) 按下“SC” 键后，秒清零。 (4) 要求按下“SA”和“SB”均不会产生数字跳变（“SA”、“SB” 按键是有抖动的，必须对“SA”、“SB”进行消抖动处理）。 课程设计任务2：校时 3、利用实验板上的扬声器作整点报时 (1) 当计时到达59’50”时开始报时，在50’50”、52”、 54”、 56”、 58”鸣叫，鸣叫声频