數(shù)字邏輯課程設(shè)計報告綜述

1、數(shù)字邏輯課程設(shè)計多功能數(shù)字鐘班級：學(xué)號： 課程設(shè)計人: 指導(dǎo)老師：課題：気成時間：一、設(shè)計目的：學(xué)會應(yīng)用數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法進行電路設(shè)計，熟練地運用匯編語言。二、設(shè)計任務(wù)及要求：1. 記時、記分、記秒2. 校時、校分、秒清03. 整點報時4. 時間正常顯示5鬧時功能三、設(shè)計思路：將整個鬧鐘分為以下幾個模塊，每個模塊中都有詳細的各部分的設(shè)計思路，源代碼及仿真圖像，生成的器件。1.計時模塊計小時：24進制計數(shù)器計分、計秒：60進制計數(shù)器計時間過程：計秒：1HZ計數(shù)脈沖，059循環(huán)計數(shù)，計數(shù)至59時產(chǎn)生進位信號。計分：以秒計數(shù)器進位信號作為分計數(shù)脈沖，059循環(huán)計數(shù)，59時產(chǎn)生進位。計時：以分計數(shù)器進位

2、信號作為時計數(shù)脈沖，023循環(huán)計數(shù)，23時清0。二十四進制計數(shù)器代碼：library ieee;use ieee.stdo gic_1164.all;use ieee.std_logic_ un sig ned.all;en tity cn t24 isport (clk:in std_logic;qh,ql:out stdo gic_vector(3 dow nto 0);end cnt24;architecture behave of cn t24 issig nal q1,q0:stdo gic_vector(3 dow nto 0);beg inprocess(clk)beg inif

3、(clkeve nt and clk=1)the nif(q仁0010 a nd q0=0011)the n q1=0000;q0=0000;elsif(q0=1001)the nq0=0000;q1=q1+1;elseq0=q0+1;end if;end if;qh=q1;ql=q0;end process; end behave;仿真結(jié)果：IMaatef TirreB-ar7.45 nsq*|Pnnei47&.G nsIntel戒489.15 nsSlsarlEnd4EH.p mflTa.pHm1i7 451*0kLl|Q ohh C國吐A 曲f3JIi CH1I圖一、cnt24仿真圖像六

4、十進制計數(shù)器代碼：library ieee;use ieee.stdo gic_1164.all;use ieee.std_logic_ un sig ned.all;en tity cn t60 isport (clk:in std_logic;clr:in std_logic;ql,qh:out std_logic_vector(3 downto 0);c:out stdo gic);end cnt60;architecture ent of cn t60 issignal q1,q0:stdogic_vector(3 downto 0);beg inprocess(clk,clr)beg

5、 inif(clr=1)the nq1v=0000;q0v=0000;c=0;elseif(clkevent and clk=1)thenif(q1=0101 a nd q0=1001)then-到 59q1=0000;q0=0000;c=1;elsif(q10101 and q0=1001)then q0=0000;q1=q1+1;c=0;elsif(q01001) the nq0=q0+1;end if;end if;end if;qh=q1;ql=q0;end process;/Idsiei Tme Bd：7.45nsa|jJ PowWw.9O3.E5nsIriciYfll：696.2*

6、155iaAOpsEndl.DusHu VvluB$90 p u900 p uPLOLp mT.5D亡AJ1elk軋|11iiii1l_Edr慮B 3k k k Q門 xsixmxKiX1XEiX 卻end ent;仿真結(jié)果:cnt24elk qh3.Oql3.Oinst圖二、cnt60仿真圖像圖三、生成的計數(shù)器符號2. 校時模塊：思路：按下校時鍵，時位迅速遞增，滿23清0 按下校分鍵，分位迅速遞增，滿59清0 注意：此時應(yīng)屏蔽分進位。按清0鍵，秒清0。脈沖按鍵S1S8撥動開關(guān)K1K12任選三個 兩個問題：（1）如何實現(xiàn)校對時間時，計數(shù)器快速遞增？按鍵校對時間時，將一個頻率較高的計數(shù)脈沖信號作

7、用于計數(shù)器，屏蔽正常 計時的計數(shù)脈沖信號。（2）如何消除“抖動”？電路抖動：一次按鍵的彈跳現(xiàn)象，電路產(chǎn)生多個計數(shù)脈沖，導(dǎo)致一次按鍵， 多次計數(shù)的誤動作。抖動產(chǎn)生的原因：物理原因。消除的簡易方法：D觸發(fā)器，同步按鍵脈沖。3. 整點報時模塊：從59分50秒開始，每2秒一次低音報時；當(dāng)達到整點時，進行一次高音報 時。低音：頻率可定為500HZ高音：頻率可定為1KHZ 報時效果：報時脈沖接揚聲器輸入，引腳號：N6整點報時器件代碼library ieee;use ieee.stdo gic_1164.all;use ieee.std_logic_ un sig ned.all;en tity alert

8、_31 isport(m1,mO,s1,sO:in stdogic_vector(3 downto 0);siga,sigb:out std_logic);end alert_31;architecture alert of alert_31 isbeg insiga=1whe n(m 仁0101 a nd m0=1001 a nd s仁0101 a nd (s0=0000 or s0=0010 or s0=0100 or s0=0110 or s0=1000)else0;andsigb=1whe n(m仁0000and m0=0000 ands仁0000s0=0000)else0;end a

9、lert;仿真結(jié)果：圖四、整點報時模塊，低頻率報時4、分頻模塊：設(shè)計一個進制較大的計數(shù)器，分頻產(chǎn)生各種頻率的脈沖信號 代碼：library ieee;use ieee.stdo gic_1164.all;use ieee.std_logic_ un sig ned.all;en tity freq_divider isport (clk:in stdo gic;hz512,hz64,hz4,hz1:out std_logic);End freq_divider;architecture beh of freq_divider is signal cc: stdogic_vector(9 dow

10、nto 0); beg inprocess(clk)begi n if(clkevent and clk=1) then if(cc=1111111111)the n cc=0000000000;elsecc=cc+1;end if;end if;end process; hz512=cc(0); hz64=cc (3); hz4=cc(7); hz1=cc(9);end beh;仿真結(jié)果：5. 動態(tài)掃描顯示模塊：動態(tài)模式下，8個數(shù)碼管連接同個七段碼，需要進行分時控制的動態(tài)掃描顯示 七段譯碼器代碼：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEE

11、E.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY dtsm isport(clk:in std_logic;h:in stdogic_vector(7 downto 0);m:in stdogic_vector(7 downto 0);s:in stdogic_vector(7 downto 0);seg7out:out std_logic_vector(6 downto 0);sel:buffer stdo gic_vector(2 dow nto 0);END dtsm;ARCHITECTURE beha of dtsm issig nal key:std_logic_vec

12、tor(3 dow nto 0);BEGINPROCESS(clk)variable dou nt:std_logic_vector(2 dow nto 0):=000;BEGINIF(risi ng_edge(clk)the nIF dou nt=1O1 the ndou nt:=OOO;ELSEdoun t:=do un t+1;END IF;END IF; selkeykeykeyv=m(7 dow nto 4);whe n 011=keykeykeynu II;END CASE;END PROCESS;PROCESS (key)BEGINcase key iswhe n0000=seg

13、7outseg7outseg7outseg7outseg7outseg7outseg7outseg7outseg7outseg7outseg7outnu II;END CASE;END PROCESS;END beha;器件生成：-12 -圖七、動態(tài)掃描器件6. 鬧時模塊:多路選擇器源程序：library ieee;use ieee.stdo gic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_ un sig ned.all;en tity alarmset is port(sel:in std_logic;in stdo

14、gic_vector(7dow ntohclo,mclo,sclo,halr,malr,salr:0);h,s,m:out stdogic_vector(7 downto 0); end alarmset;architecture beh of alarmset is beg inprocess(sel)begi nif(sel=0)then h=hclo; m=mclo;s=sclo;else h=halr; m=malr;s=salr;end if;end process;end beh;數(shù)值比較器代碼:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;us

15、e ieee.stdo gic_arith.all;use ieee.std_logic_ un sig ned.all;en tity alarmcmp isport( h,m,halr,malr: in stdogic_vector(7 downto 0); stop:in stdo gic;sig:out stdo gic);end alarmcmp;architecture beh of alarmcmp isbeg inprocess(h,m,halr,malr,stop)beg inif stop=1the nsig=0;end if;if h=halr and m=malr an

16、d stop=0 the nsig=1;else sig;igiSMULTLE2L圖九、頂層圖Ifilbs21mux叫？叮jjlTA_E、寧六、設(shè)計中遇到的問題及解決方法：問題1、第一次下載仿真時，秒不動，按下清零鍵自動計時，松開又自動清零。 解決方法：在秒的計數(shù)器清零端加一個非門， 這樣當(dāng)一下載到實驗板后，在一秒 后就可以自動計時，且若要清零則按下 Sc按鍵即可。問題2、分始終保持00狀態(tài)，秒的進位不能使它變化，校分也不起作用。后來 老師檢查后才發(fā)現(xiàn)，這個問題產(chǎn)生的原因是，我的六十進制計數(shù)器是置“1”時清零，而頂層電路圖上卻是設(shè)計的“ 0”時清零，故錯把清零端接至了“ vcc” . 解決方法：將分的清零端的“ vcc”改為“gnd” ,再次下載時，分位就可以動了。 問題3、不知道如何設(shè)置鬧鐘設(shè)定與正常計時狀態(tài)的顯示切換。解決方法：通過上網(wǎng)搜索以及詢問同學(xué)，發(fā)現(xiàn)了再加一個開關(guān)用來控制不同模 塊的顯示。七、心得體會：在此次的多功能數(shù)字鐘設(shè)計過程中， 讓我看到理論與實踐的差別和聯(lián)系，理 論固然重要，然而我們要在實踐中發(fā)現(xiàn)錯誤，并解決錯誤，提高自己的動手能力 和實際解決問題的能力。同時，此次設(shè)計也鍛煉了自己獨立思考問題的能力和通過查看相關(guān)資料來解 決問題的習(xí)慣。雖然這只是一次簡單的課程