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数电设计数字钟基于

QUARTUS

HENsystemofficeroom【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

大连理工大学本科实验报告

题目：数电课设——多功能数字钟

课程名称：数字电路课程设计

学院（系）：电信学部

专业：电子与通信工程

班级：

学生姓名：***************

学号：***************

完成日期：

成绩：

2010年12月17日

题目：多功能数字时钟

一．设计要求

1)具有‘时’、‘分’、‘秒’的十进制数字显示（小时从00～23）

2)具有手动校时校分功能

3)具有整点报时功能，从59分50秒起，每隔2秒钟提示一次

4)具有秒表显示、计时功能（精确至百分之一秒），可一键清零

5)具有手动定时，及闹钟功能，LED灯持续提醒一分钟

6)具有倒计时功能，可手动设定倒计时范围，倒计时停止时有灯光提示，可一键

清零

二．设计分析及系统方案设计

1.数字钟的基本功能部分，包括时、分、秒的显示，手动调时，以及整点报

时部分。基本模块是由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成。

利用DE2硬件中提供的50MHZ晶振，经过分频得到周期为1s的时钟脉冲。将该信

号送入计数器进行计算，并把累加结果以“时”“分”“秒”的形式通过译码器由

数码管显示出来。

进入手动调时功能时，通过按键改变控制计数器的时钟周期，使用的时钟脉冲

进行调时计数（KEY1调秒，LOAD2调分，LOAD3调时），并通过译码器由七位数码

管显示。

从59分50秒开始，数字钟进入整点报时功能。每隔两秒提示一次。（本设计

中以两个LED灯代替蜂鸣器，进行报时）

2.多功能数字钟的秒表功能部分，计时范围从00分秒至59分秒。可由输入信号

（RST1）异步清零，并由按键（EN1）控制计时开始与停止。

将DE2硬件中的50MHZ晶振经过分频获得周期为秒的时钟脉冲，将信号送入计

数器进行计算，并把累计结果通过译码器由七位数码管显示。

3.多功能数字钟的闹钟功能部分，通过按键（KEY1，KEY2，KEY3）设定闹钟时

间，当时钟进入闹钟设定的时间（判断时钟的时信号qq6,qq5与分信号qq4，qq3

分别与闹钟设定的时信号r6,r5与分信号r4,43是否相等），则以LED灯连续提示

一分钟。

4.多功能数字钟的倒计时功能部分，可通过按键（LOAD7调秒,LOAD8调分，

LOAD9调时）设定倒计时开始时刻。倒计时的时钟与数字钟的时钟相同，每迎到一

个时钟上升沿，则计数器减一。计数器减至00时，分钟位、秒钟位恢复至59，时

钟位恢复至23。倒计时结束时（即00时00分00秒），控制LED灯亮，表示倒计

时结束。

本设计通过数据选择器控制译码器，使数码管独立显示，各功能之间互不影

响。当LOAD4为高电平，则对秒表信号进行译码，数码管显示秒表数据；当LOAD4

为低电平，LOAD5为高电平，则对闹钟信号进行译码，数码管显示闹钟数据；当

LOAD4，LOAD5为低电平,LOAD6为高电平，则对倒计时信号进行译码，数码管显示

倒计时信号数据；当LOAD4，LOAD5，LOAD6全为低电平，则对正常时钟信号进行译

码，数码管显示时钟信号数据。

附图1：系统总体结构框图

Load1=0时钟