自動電子鐘課程設計

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1、　　目錄　　設計說明………………………………………………………..........................4　　程序設計………………………………………………………………………..4　　波形仿真………………………………………………………………………..

2、10　　管腳鎖定及硬件連線…………………………………………………………..15　　總結……………………………………………………………………………..16　　參考文獻………………………………………………………………………...17　　第一章設計說明<

3、;/b>　　1.設計思路　　自動電子鐘顯示小時、分、秒，秒滿60分進1，分鐘滿60小時進1，小時計滿24完成一個循環(huán)。其中秒、分、時低位滿大于9時向高位進1，秒、分高位大于5時向前變量的低位進1，小時高位大于3時變?yōu)?。因為顯示在數(shù)碼管上，所以6個變量的位數(shù)應該相同。最大計數(shù)值為9，所以選擇4位二進制數(shù)表示。計

4、時功能、校正功能的變量都有小時和分鐘，故用一個開關來選擇功能。校正功能的校時、較分也用開關選擇，清零功能，用開關實現(xiàn)。整點報時功能，使用蜂鳴器，輸出3秒高電平。　　用2MHZ的高頻率來進行動態(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暫留現(xiàn)象，給人眼的視覺印象就會是連續(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)碼管就會穩(wěn)定地顯示。本設計使用6個數(shù)碼管，高頻循環(huán)選中，

5、相當于顯示某一時刻的時間。　　2.模塊介紹　　本設計使用3個模塊，一個功能模塊，一個譯碼顯示模塊，一個頂層模塊。　　jshefm模塊為功能模塊。在給1hz的時鐘信號下，當tu　　rn為高電平時，實現(xiàn)清零功能。當turn為低電平時，開始

6、選擇計時或校正功能。其中，當xuanze為高電平時，實現(xiàn)計時功能，xuanze為低電平時，實現(xiàn)校正功能。當turn1為高電平時為分校正，當turn1為低電平時對小時校正。校正頻率均為1hz。當分為0時，秒小于3時，sound輸出高電平，實現(xiàn)整點報時功能。　　Shumaguan11為譯碼顯示模塊。在CLK1000高頻的時鐘信號下，六個數(shù)碼管依次選中且高頻循環(huán)。小時、分、秒的高位和低位分別被賦給6個

7、數(shù)碼管，然后分別顯示時間。　　頂層模塊將以上兩個模塊組合起來，功能模塊的輸出作為譯碼顯示模塊的輸入，以達到設計要求。　　3.真值表　?。?）功能模塊　　十進制計數(shù)器</b&

8、gt;　　六進制計數(shù)器　　三進制計數(shù)器　　注：以上clk為不同的時鐘信號　?。?）顯示譯碼模塊

9、第二章程序設計　　1.頂層模塊程序設計：　　module clock(sound,Q,SS,turnfw,xuanze,turnm,clk1hz,CLK1000);

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

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

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

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

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

15、t;　　sec1<=0;　　min1<=0;　　hour1<=0;　　end

16、else //turn為低電平　　if(xuanze) //xuanze為高電平，開始計時（功能2）　　begin 　　sec1[3:0]<=sec1[3:0]+1; //對秒計數(shù)

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

18、　　begin　　sec1[7:4]<=0; /　　min1[3:0]<=min1[3:0]+1; //對分計數(shù)　　if(min1[3:0]>9) 　　begin

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

20、t;=0;　　hour1[3:0]<=hour1[3:0]+1; //對時計數(shù)　　if((hour1[7:4]<2)&&(hour1[3:0]>9))　　begin　　hour1[3:0]&l

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

22、gt;　　hour1<=0;　　end　　end　　end<b&g

23、t;　　end 　　end　　end 　　end　　else //xuanze為低電平，開始校正（

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

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

26、;　　begin 　　min1[7:4]=0;　　end　　end　　end

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

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

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

30、gt;　　end　　end 　　always // 整點報時，輸出3秒高電平（功能4）　　begin　　if(min1==0&

31、amp;&sec1<3)　　sound=1;　　else　　sound=0;　　end

32、　　endmodule　　3. 譯碼顯示模塊程序設計　　module shumaguan11(CLK1000,Q,SS,sec,min,hour);　　input CLK1000; //CLK1000代表高頻率

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

44、;　?。?）計時功能　?。?）校正功能　　校時　　較分　?。?）整點報時</

45、p>　　注：此項功能在計時、校正功能中得以驗證　　2.功能模塊波形仿真　?。?）置零　?。?）計時　?。?）校正

46、;　　校時　　校分　?。?）整點報時　　注：此項功能可從計時、校正功能中得以驗證　　3、譯碼顯示模塊仿真<

47、p>　　注：因輸入數(shù)據(jù)過多，所以僅選擇部分數(shù)據(jù)進行仿真　　第四章管腳鎖定及硬件連線　　1、管腳鎖定如下：　　Clk1hz鎖定PIN75 CLK1000鎖定PIN83　　Q0鎖定PIN196

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

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

50、t;p>　　硬件連線如下　　頻率組21接PIN75 ，H3接PIN83　　動態(tài)數(shù)碼管顯示模塊　　S0接線PIN86 　　S1接線PIN87&

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

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