自動(dòng)電子鐘課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明………………………………………………………..........................4</p><p>　　程序設(shè)計(jì)………………………………………………………………………..4</p><p>　　波形仿真………………………………………………………………………..

2、10</p><p>　　管腳鎖定及硬件連線(xiàn)…………………………………………………………..15</p><p>　　總結(jié)……………………………………………………………………………..16</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………...17</p><p><b>　　第一章 設(shè)計(jì)說(shuō)明<

3、;/b></p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　自動(dòng)電子鐘顯示小時(shí)、分、秒，秒滿(mǎn)60分進(jìn)1，分鐘滿(mǎn)60小時(shí)進(jìn)1，小時(shí)計(jì)滿(mǎn)24完成一個(gè)循環(huán)。其中秒、分、時(shí)低位滿(mǎn)大于9時(shí)向高位進(jìn)1，秒、分高位大于5時(shí)向前變量的低位進(jìn)1，小時(shí)高位大于3時(shí)變?yōu)?。因?yàn)轱@示在數(shù)碼管上，所以6個(gè)變量的位數(shù)應(yīng)該相同。最大計(jì)數(shù)值為9，所以選擇4位二進(jìn)制數(shù)表示。計(jì)

4、時(shí)功能、校正功能的變量都有小時(shí)和分鐘，故用一個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)選擇功能。校正功能的校時(shí)、較分也用開(kāi)關(guān)選擇，清零功能，用開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，使用蜂鳴器，輸出3秒高電平。</p><p>　　用2MHZ的高頻率來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)碼管掃描。由于數(shù)碼管具有余輝特性和人眼有視覺(jué)暫留現(xiàn)象，給人眼的視覺(jué)印象就會(huì)是連續(xù)穩(wěn)定地顯示。因此只要每位數(shù)碼管顯示間隔足夠短（即循環(huán)頻率足夠高），數(shù)碼管就會(huì)穩(wěn)定地顯示。本設(shè)計(jì)使用6個(gè)數(shù)碼管，高頻循環(huán)選中，

5、相當(dāng)于顯示某一時(shí)刻的時(shí)間。</p><p><b>　　2.模塊介紹</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)使用3個(gè)模塊，一個(gè)功能模塊，一個(gè)譯碼顯示模塊，一個(gè)頂層模塊。</p><p>　　jshefm模塊為功能模塊。在給1hz的時(shí)鐘信號(hào)下，當(dāng)tu</p><p>　　rn為高電平時(shí)，實(shí)現(xiàn)清零功能。當(dāng)turn為低電平時(shí)，開(kāi)始

6、選擇計(jì)時(shí)或校正功能。其中，當(dāng)xuanze為高電平時(shí)，實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，xuanze為低電平時(shí)，實(shí)現(xiàn)校正功能。當(dāng)turn1為高電平時(shí)為分校正，當(dāng)turn1為低電平時(shí)對(duì)小時(shí)校正。校正頻率均為1hz。當(dāng)分為0時(shí)，秒小于3時(shí)，sound輸出高電平，實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能。</p><p>　　Shumaguan11為譯碼顯示模塊。在CLK1000高頻的時(shí)鐘信號(hào)下，六個(gè)數(shù)碼管依次選中且高頻循環(huán)。小時(shí)、分、秒的高位和低位分別被賦給6個(gè)

7、數(shù)碼管，然后分別顯示時(shí)間。</p><p>　　頂層模塊將以上兩個(gè)模塊組合起來(lái)，功能模塊的輸出作為譯碼顯示模塊的輸入，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　3.真值表</b></p><p><b>　?。?）功能模塊</b></p><p><b>　　十進(jìn)制計(jì)數(shù)器</b&

8、gt;</p><p><b>　　六進(jìn)制計(jì)數(shù)器</b></p><p><b>　　三進(jìn)制計(jì)數(shù)器</b></p><p>　　注：以上clk為不同的時(shí)鐘信號(hào)</p><p><b>　?。?）顯示譯碼模塊</b></p><p><b>　　

9、第二章 程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.頂層模塊程序設(shè)計(jì)：</p><p>　　module clock(sound,Q,SS,turnfw,xuanze,turnm,clk1hz,CLK1000); </p><p>

10、;　　input xuanze,turnfw,turnm,clk1hz,CLK1000;</p><p>　　output [6:0]Q;</p><p>　　output sound;</p><p>　　output[2:0]SS;</p><p>　　wire[7:0] x1;</p><p>　　wire[7:

11、0] x2;</p><p>　　wire[7:0] x3;</p><p>　　jshefmu1(.hour1(x1),.min1(x2),.sec1(x3),.clk1hz(clk1hz),.turnfw(turnfw),.xuanze(xuanze),.turn1(turn1),.sound(sound)); </p><p>　　shumaguan11

12、u2(.CLK1000(CLK1000),.Q(Q[6:0]),.SS(SS[2:0]),.sec(x3),.min(x2),.hour(x1)); </p><p>　　endmodule </p><p>　　2.功能模塊程序設(shè)計(jì)：</p><p>　　module jshefm (clk1hz,turn,turn1,xuanze,sec1,min1,hou

13、r1,sound);</p><p>　　input clk1hz,xuanze,turn,turn; </p><p>　　output [7:0] sec1,min1,hour1; </p><p>　　output sound;</p><p>　　reg sound;</p><p>　　reg[7:0] s

14、ec1,min1,hour1;</p><p>　　always @(posedge clk1hz)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　if(turn) //turn為高電平，置零（功能1）</p><p><b>　　begin</b></p&g

15、t;<p><b>　　sec1<=0;</b></p><p><b>　　min1<=0;</b></p><p><b>　　hour1<=0;</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　

16、else //turn為低電平</p><p>　　if(xuanze) //xuanze為高電平，開(kāi)始計(jì)時(shí)（功能2）</p><p><b>　　begin </b></p><p>　　sec1[3:0]<=sec1[3:0]+1; //對(duì)秒計(jì)數(shù)</p>

17、<p>　　if(sec1[3:0]>9) </p><p><b>　　begin</b></p><p>　　sec1[3:0]<=0;</p><p>　　sec1[7:4]<=sec1[7:4]+1; </p><p>　　if(sec1[7:4]>5)</p>

18、<p><b>　　begin</b></p><p>　　sec1[7:4]<=0; /</p><p>　　min1[3:0]<=min1[3:0]+1; //對(duì)分計(jì)數(shù)</p><p>　　if(min1[3:0]>9) </p><p><b>　　begin

19、</b></p><p>　　min1[3:0]<=0;</p><p>　　min1[7:4]<=min1[7:4]+1;</p><p>　　if(min1[7:4]>5)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　min1[7:4]&l

20、t;=0;</p><p>　　hour1[3:0]<=hour1[3:0]+1; //對(duì)時(shí)計(jì)數(shù)</p><p>　　if((hour1[7:4]<2)&&(hour1[3:0]>9))</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　hour1[3:0]&l

21、t;=0;</p><p>　　hour1[7:4]<=hour1[7:4]+1;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　else if((hour1[7:4]==2)&&(hour1[3:0]>3))</p><p><b>　　begin</b&

22、gt;</p><p><b>　　hour1<=0;</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b&g

23、t;　　end </b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end </b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　else //xuanze為低電平，開(kāi)始校正（

24、功能3）</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　if(turn1) //turn1為高電平，校正分鐘</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　min1[3:0]<=min1[3:0]+1;</p&g

25、t;<p>　　if(min1[3:0]>9)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　min1[3:0]<=0;</p><p>　　min1[7:4]<=min1[7:4]+1;</p><p>　　if(min1[7:4]>5) </p>

26、;<p><b>　　begin </b></p><p>　　min1[7:4]=0;</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p>

27、<p>　　else //turn1為低電平，校正小時(shí)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　hour1[3:0]=hour1[3:0]+1;</p><p>　　if((hour1[7:4]<2)&&(hour1[3:0]>9))</p

28、><p><b>　　begin</b></p><p>　　hour1[7:4]=hour1[7:4]+1;</p><p>　　hour1[3:0]=0;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　else if((hour1[7:4]==2)&

29、&(hour1[3:0]>3)) </p><p>　　begin hour1[3:0]=0;</p><p>　　hour1[7:4]=0; </p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b&

30、gt;　　end</b></p><p><b>　　end </b></p><p>　　always // 整點(diǎn)報(bào)時(shí)，輸出3秒高電平（功能4）</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　if(min1==0&

31、amp;&sec1<3)</p><p><b>　　sound=1;</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　sound=0;</b></p><p><b>　　end</b></p>

32、<p><b>　　endmodule</b></p><p>　　3. 譯碼顯示模塊程序設(shè)計(jì)</p><p>　　module shumaguan11(CLK1000,Q,SS,sec,min,hour);</p><p>　　input CLK1000; //CLK1000代表高頻率</p><p>

33、;　　input[7:0]sec,min,hour;</p><p>　　output[6:0]Q;

34、 </p><p>　　output[2:0]SS;</p><p>　　reg[2:0]a;</p><p>　　reg[6:0]Q;</p><p>　　reg[2:0]SS;</p><p>　　reg[3:0]e;</p><p>　　always@(posedge CLK

35、1000) </p><p><b>　　begin</b></p><p><b>　　if(a==5)</b></p><p><b>　　a<=0;</b></p><p><b>　　else</b></p><p&

36、gt;<b>　　a<=a+1;</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　always@(posedge CLK1000)</p><p><b>　　begin</b></p><p><b>　　case(a)</b&g

37、t;</p><p>　　3'b000:begin SS<=3'b000;e<=hour[7:4];end</p><p>　　3'b001:begin SS<=3'b001;e<=hour[3:0];end</p><p>　　3'b010:begin SS<=3'b010;e<=

38、min[7:4];end</p><p>　　3'b011:begin SS<=3'b011;e<=min[3:0];end</p><p>　　3'b100:begin SS<=3'b100;e<=sec[7:4];end</p><p>　　3'b101:begin SS<=3'b10

39、1;e<=sec[3:0];end</p><p><b>　　endcase</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　always@(e)</p><p>　　begin </p><p><

40、;b>　　case(e)</b></p><p>　　0:Q='b0111111; //數(shù)碼管顯示0</p><p>　　1:Q='b0000110; //數(shù)碼管顯示1</p><p>　　2:Q='b1011011; //數(shù)碼管顯示2</p><p>　　3:Q='b

41、1001111; //數(shù)碼管顯示3</p><p>　　4:Q='b1100110; //數(shù)碼管顯示4</p><p>　　5:Q='b1101101; //數(shù)碼管顯示5</p><p>　　6:Q='b1111101; //數(shù)碼管顯示6</p><p>　　7:Q='b0000

42、111; //數(shù)碼管顯示7</p><p>　　8:Q='b1111111; //數(shù)碼管顯示8</p><p>　　9:Q='b1101111; //數(shù)碼管顯示9</p><p><b>　　endcase</b></p><p><b>　　end</b>&

43、lt;/p><p><b>　　endmodule</b></p><p><b>　　第三章 波形仿真</b></p><p><b>　　頂層模塊波形仿真</b></p><p><b>　?。?）置零功能</b></p><p>

44、;<b>　?。?）計(jì)時(shí)功能</b></p><p><b>　　（3）校正功能</b></p><p><b>　　校時(shí)</b></p><p><b>　　較分</b></p><p><b>　?。?）整點(diǎn)報(bào)時(shí)</b></

45、p><p>　　注：此項(xiàng)功能在計(jì)時(shí)、校正功能中得以驗(yàn)證</p><p>　　2.功能模塊波形仿真</p><p><b>　?。?）置零</b></p><p><b>　　（2）計(jì)時(shí)</b></p><p><b>　?。?）校正</b></p>

46、;<p><b>　　校時(shí)</b></p><p><b>　　校分</b></p><p><b>　?。?）整點(diǎn)報(bào)時(shí)</b></p><p>　　注：此項(xiàng)功能可從計(jì)時(shí)、校正功能中得以驗(yàn)證</p><p>　　3、譯碼顯示模塊仿真</p><

47、p>　　注：因輸入數(shù)據(jù)過(guò)多，所以?xún)H選擇部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行仿真</p><p>　　第四章 管腳鎖定及硬件連線(xiàn)</p><p><b>　　1、管腳鎖定如下：</b></p><p>　　Clk1hz鎖定PIN75 CLK1000鎖定PIN83</p><p>　　Q0鎖定PIN196

48、 Q1鎖定PIN193</p><p>　　Q2 鎖定 PIN191 Q3 鎖定PIN195</p><p>　　Q4 鎖定 PIN192 Q5鎖定PIN190</p><p>　　Q6 鎖定 PIN187 SS0 鎖定PIN86

49、 </p><p>　　SS1鎖定PIN87 SS2鎖定 PIN88 </p><p>　　sound鎖定PIN38 turn鎖定PIN39</p><p>　　turn1鎖定PIN41 xuanze鎖定PIN40</p>&l

50、t;p><b>　　硬件連線(xiàn)如下</b></p><p>　　頻率組21接PIN75 ，H3接PIN83</p><p><b>　　動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示模塊</b></p><p>　　S0接線(xiàn)PIN86 </p><p><b>　　S1接線(xiàn)PIN87&

51、lt;/b></p><p><b>　　S2接線(xiàn)PIN88</b></p><p>　　A接線(xiàn)PIN196 </p><p><b>　　B接線(xiàn)PIN193</b></p><p>　　C接線(xiàn)PIN191 </p><