时钟信号产生模块设计
简易数字钟设计(已仿真)
简易数字钟设计摘 要 本文针对简易数字钟的设计要求，提出了两种整体设计方案，在比较两个方案的优缺点后，选择了其中较优的一个方案，进行由上而下层次化的设计，先定义和规定各个模块的结构，再对模块内部进行详细设计。
详细设计的时候又根据可采用的芯片，分析各芯片是否适合本次设计，选择较合适的芯片进行设计，最后将设计好的模块组合调试，并最终在EWB 下仿真通过。
关键词 数字钟，EWB ，74LS160，总线，三态门，子电路一、引言：所谓数字钟，是指利用电子电路构成的计时器。
相对机械钟而言，数字钟能达到准确计时，并显示小时、分、秒，同时能对该钟进行调整。
在此基础上，还能够实现整点报时，定时报闹等功能。
设计过程采用系统设计的方法，先分析任务，得到系统要求，然后进行总体设计，划分子系统，然后进行详细设计，决定各个功能子系统中的内部电路，最后进行测试。
二、任务分析：能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时，并显示时间及调整时间，能整点报时，定点报时，使用4个数码管，能切换显示。
总体设计本阶段的任务是根据任务要求进行模块划分，提出方案，并进行比较分析，最终找到较优的方案。
方案一、采用异步电路，数据选择器将时钟信号输给秒模块，秒模块的进位输给分模块，分模块进位输入给时模块，切换的时候使用2选1数据选择器进行切换，电路框图如下：该方案的优点是模块内部简单，基本不需要额外的电路，但缺点也很明显，该方案结构不清晰，模块间关系混乱，模块外还需使用较多门电路，不利于功能扩充，且使用了异步电路，计数在59的时候，高一级马上进位，故本次设计不采用此方案。
方案二、采用同步电路，总线结构时钟信号分别加到各个模块，各个模块功能相对独立，框图如下： 显示 切换秒钟分钟 小时 控制1Hz 脉冲信号闹钟该方案用总线结构，主要功能集中在模块内部，模块功能较为独立，模块间连线简单，易于扩展，本次设计采用此方案。
综上所述，本次设计采用方案二。
秒计数和分计数为60进制，时计数为24进制，为了简化设计，秒和分计数采用同一单元。
fpga数字时钟课程设计
fpga数字时钟课程设计FPGA数字时钟课程设计随着科技的不断发展，数字时钟已经成为现代人生活中必不可少的物品。
数字时钟的准确性和便捷性吸引了越来越多的人使用。
而现在，我们可以通过FPGA数字时钟课程设计来实现一个高精度的数字时钟。
FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，可以通过编程实现各种不同的功能。
数字时钟的实现也可以通过FPGA来完成。
在FPGA数字时钟课程设计中，我们需要先确定时钟的基础部分。
时钟的基础部分由时钟信号产生器、时钟分频器、时钟计数器和时钟显示器组成。
时钟信号产生器需要产生一个稳定的时钟信号，以供后续的计数器和分频器使用。
我们可以通过FPGA中的时钟模块来产生一个稳定的时钟信号。
接下来，时钟分频器需要将时钟信号分频，使得计数器可以进行精确的计数。
分频器的分频系数可以通过FPGA中的数码开关进行设置。
然后，时钟计数器需要根据分频器的设定进行精确的计数。
计数器的计数值可以通过FPGA中的计数器模块进行设置。
时钟显示器需要将计数器的计数值进行显示。
我们可以通过FPGA 中的数码管模块来实现时钟的显示功能。
除了基础部分，我们还可以通过添加更多的功能来完善数字时钟。
例如，我们可以添加闹钟功能、日期显示功能等，以增加数字时钟的实用性。
在FPGA数字时钟课程设计中，我们可以使用VHDL（VHSIC Hardware Description Language）语言进行编程。
VHDL是一种硬件描述语言，可以用于FPGA和ASIC的设计。
通过编写VHDL 程序，我们可以实现数字时钟的各种功能。
FPGA数字时钟课程设计是一个非常有趣和实用的课程项目。
通过这个项目，我们可以深入了解数字时钟的工作原理，熟悉FPGA的编程方法，同时也可以锻炼自己的编程能力。
1Hz的时钟信号发生器
The University of South China 电子课程设计题目 1Hz时钟信号发生器学院名称电气工程学院指导教师班级测控071班学号学生姓名2010年01月21日1Hz时钟信号发生器系统设计摘要：本设计由两个模块组成：信号产生电路，分频电路。
信号产生电路由=32768Hz的石英晶振组成的晶振电路，分频电路由十四级分频器CD4060和二级分频器74LS390组成。
关键词: 晶振，反馈电阻，负载电容，分频器ABSTRACT:This design consists of two modules: signal generating circuit, sub-frequency circuits. Signal generation circuit consists of = 32768Hz crystal composed of quartz crystal oscillator circuit, divider circuit consists of 14 and two divider divider CD4060 composed of 74LS390.KEYWORDS: Crystal，feedback resistance，loading capacitor，frequency divider目录：1 系统设计 (4)1.1设计任务与要求 (4)1.2设计分析 (4)1.3各模块方案选择和论证 (5)1.3.1时钟信号发生电路的选择 (5)1.3.2 分频电路模块 (8)２系统的硬件实现 (9)2.1信号发生电路模块 (9)2.2分频电路模块 (10)2.3电路仿真调整 (10)2.4信号检测 ......................................................................................................... 11_Toc249868527 3总结语. (11)参考文献： (12)附录： (13)附录一 (13)附录二 (13)1 系统设计1.1设计任务与要求设计1Hz的时钟信号发生器，要求要有稳定的频率,非线性失真小。
VHDL数字时钟设计
VHDL数字时钟设计序⾔这个是我在做FPGA界的HelloWorld——数字钟设计时随⼿写下的，再现了数字钟设计的过程⽬标分析1. 时钟具有时分秒的显⽰，需6个数码管。
为了减⼩功耗采⽤扫描法显⽰2. 按键设置时间，需要对按键进⾏消抖3. 时分秒即为2个60进制计数器，⼀个24进制计数器。
模块设计综上所述，我采⽤模块化设计⽅法进⾏设计，绘制框图如下。
1. 时钟分频产⽣各个模块所需频率时钟。
2. 按键处理模块对按键信号进⾏消抖、变长脉冲为短脉冲等处理。
3. 时间控制模块产⽣时间信号或对时间进⾏设置。
4. 数码管驱动模块负责对时间信号BCD码译码为数码管的段码并且扫描输出到数码管。
下⾯对各个模块分别详细叙述时钟分频模块我打算把时钟分频模块做成“数控N分频器”，通过给分频器传⼊数值N来对时钟信号进⾏N分频。
得到的信号频率为原时钟信号的频率/N,占空⽐为1/N。
稍微考虑下其他模块所需时钟：按键处理模块100Hz ，时间控制模块1Hz，数码管驱动50Hz。
⽽输⼊时钟为33.8688MHz。
我不想传⼊的N数值过⼤，我打算先对时钟进⾏两次：第⼀次调⽤时钟分频模块得到1Mhz，第⼆次得到1Khz。
这样N的位数为10可以满⾜需求。
代码如下library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.all;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.all;entity ClkDiv isport(clk_i:IN STD_LOGIC;N_i: IN STD_LOGIC_VECTOR(9 DOWNTO 0);clk_o:OUT STD_LOGIC);end ClkDiv;architecture behavior of ClkDiv issignal count:STD_LOGIC_VECTOR(9 DOWNTO 0):="0000000001";signal clk_temp:STD_LOGIC:='0';beginprocess(clk_i)beginif(clk_i'EVENT and clk_i='1')thenif (count=N_i)thencount<="0000000001";clk_temp<='1';elsecount<=count+1;clk_temp<='0';end if;end if;end process;clk_o<=clk_temp;end behavior;仿真结果如下：2分频：输出信号为f/2Hz，占空⽐1：23分频：输出信号为f/3Hz，占空⽐1：3按键处理模块去抖动根据以往的经验，按键按下弹起电平会有⼀⼩段⽑刺，可能会引起电路误操作，所以要对按键进⾏消抖处理使变为⼲净的矩形信号。
多功能数字钟
电子技术课程设计多功能数字钟学院：专业、班级：姓名：学号：指导老师：2008年12月目录1、设计任务与要求 (2)2、总体框图 (2)3、选择器件 (2)4、功能模块 (3)（1）时钟记数模块 (3)（2）整点报时驱动信号产生模块 (6)（3）八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块 (7)（4）驱动八段字形译码输出模块 (9)5、总体设计电路图 (10)（1）仿真图 (10)（2）电路图 (11)（3）管脚图 (11)6、设计心得体会 (12)一、设计任务与要求1、具有时、分、秒记数显示功能，以24小时循环计时。
2、要求数字钟具有清零、调节小时、分钟功能。
3、具有整点报时，整点报时的同时LED灯花样显示。
二、总体框图多功能数字钟总体框图如下图所示。
它由时钟记数模块（包括hour、minute、second 三个小模块）、驱动8位八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块（seltime）、驱动八段字形译码输出模块（deled）、整点报时驱动信号产生模块（alart）。
系统总体框图三、选择器件网络线若干/人、共阴八段数码管6个、蜂鸣器、hour(24进制记数器)、minute(60进制记数器)、second(60进制记数器)、alert(整点报时驱动信号产生模块)、seltime(驱动8位八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块)、deled(驱动八段字形译码输出模块)。
四、功能模块多功能数字钟中的时钟记数模块、驱动8位八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块、驱动八段字形译码输出模块、整点报时驱动信号产生模块。
(1) 时钟记数模块：<1.1>该模块的功能是：在时钟信号（CLK）的作用下可以生成波形；在清零信号（RESET）作用下，即可清零。
VHDL程序如下：LIBRARY ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity hour isport(clk,reset:in std_logic;daout:out std_logic_vector(5 downto 0));end entity hour;architecture fun of hour issignal count:std_logic_vector(5 downto 0);begindaout<=count;process(clk,reset)beginif(reset='0') thencount<="000000";elsif(clk' event and clk='1') thenif(count(3 downto 0)="1001") thenif(count<16#24#) thencount<=count+7;else count<="000000";end if;elsif(count<16#23#) thencount<=count+1;else count<="000000";end if;end if;end process;end fun;<1.2>VHDL程序如下：LIBRARY ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity minute isport(clk,clk1,reset,sethour:in std_logic;enhour:out std_logicdaout:out std_logic_vector(6 downto 0));end entity minute;architecture fun of minute issignal count:std_logic_vector(6 downto 0); begindaout<=count;process(clk,reset,sethour)beginif(reset='0') thencount<="0000000";elsif(sethour='0') thenenhour<=clk1;elsif(clk' event and clk='1') thenif(count(3 downto 0)="1001") thenif(count<16#60#) thenif(count="1011001") thenenhour<='1';count<="0000000"; else count<=count+7;end if;elsecount<="0000000";end if;elsif(count<16#60#) thencount<=count+1;enhour<='0';elsecount<="0000000";end if;end if;<1.3>VHDL程序如下：LIBRARY ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITY second ISPORT(clk,reset,setmin:IN STD_LOGIC;enmin:OUT STD_LOGIC;daout:out std_logic_vector(6 downto 0)); END entity second;ARCHITECTURE fun OF second ISSIGNAL count:STD_LOGIC_VECTOR(6 downto 0); BEGINdaout<=count;process(clk,reset,setmin)beginif(reset='0') thencount<="0000000";elsif(setmin='0')thenenmin <=clk;elsif(clk'event and clk='1')thenif(count(3 downto 0)="1001")thenif(count<16#60#)thenif(count="1011001")thenenmin<='1';count<="0000000";ELSE count<=count+7;end if;elsecount<="0000000";end if;elsif(count<16#60#)thencount<=count+1;enmin<='0';elsecount<="0000000";end if;end if;end process;END fun;（2）整点报时驱动信号产生模块该模块功能：在时钟信号（CLK）的作用下可以生成波形，SPEAK输出接扬声器，以产生整点报时发声。
电子技术课程设计----多功能电子时钟的设计
电子技术(下)课程设计题目名称：多功能电子时钟的设计院系名称：电子信息学院班级：学号：学生姓名：指导教师：年月电子技术(下)课程设计任务书姓名学号学院电子信息学院班级题目多功能电子时钟的设计设计任务1、基本部分1)、由振荡电路产生秒脉冲信号；2)、经分频电路、计数电路、译码电路，由数码管显示；3)、秒和分电路为60进制，小时电路为24进制；2、发挥部分1)、可以增加校正电路，对秒、分、小时进行校对；2)、可以增加报时电路，整点前进行“四低一高”报时；时间进度总体时间为1周；星期一上午：讲解；星期一下午：理解电路原理；星期二上午：发放元器件和工具，设计电路和连线；星期四上午：验收电路；星期日之前：上交课程设计报告；主要参考文献[1]康华光。
电子技术基础数字部分(第五版)。
北京：高等教育出版社，2006；[2]康华光。
电子技术基础模拟部分(第五版)。
北京：高等教育出版社，2006；[3]电子技术(下)实验指导书，中原工学院电子技术课程组自编，2011；摘要设计一台可以准确计时，以十进制数显示“时”、“分”、“秒”的多功能电子时钟,小时为24进制，分和秒均为60进制。
多功能电子时钟实际是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路，是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
通过本课程设计，巩固加强“数字电子技术”课程的理论知识；掌握电子电路的一般设计方法，并了解电子产品研制开发的过程；基本掌握电子电路安装和调试的方法；培养独立分析问题和解决问题的能力以及创新能力和创新思维。
关键词：电子时钟；计数器；AbstractDesign a can accurate timing, in decimal number shows "hour"," minute" and "seconds" multifunctional electronic clock, for 24 hours into the system, minutes and seconds are 60 into the system. Multifunctional electronic clock is actually a for standard frequency (1 HZ) to count count circuit, is the digital circuit implementation digital display timer device. Through this course design, make we strengthen "hour","minute" and "seconds" digital electronic technology" the curriculum theory knowledge; Grasp the electronic circuit of the general design method, and understand the electronic product development development process; Basic grasp the electronic circuit installation and debugging methods; To foster independent analysis and problem-solving ability and creative ability and creative thinking.Key words：Electronic clock; counter;目录中文摘要Abstract第一章绪论 (1)第二章总体方案设计 (1)2.1 设计内容 (1)2.1.1基本部分 (1)2.1.2发挥部分 (1)2.2 原理说明 (1)第三章单元模块设计 (3)3.1 振荡器 (3)3.2 分频器 (6)3.3 计数器 (7)3.4 译码显示电路 (10)3.5校时电路 (11)3.6 整点报时电路 (12)第四章系统的调试与功能 (13)4.1 系统的调试 (13)4.2 系统的功能 (14)第五章心得体会 (15)参考文献 (15)附录一：工具清单 (15)附录二：元器件清单 (16)附录三：主要元器件的引脚图和功能表 (17)第一章绪论随科技的发展，电子产品越来越多的走进人们的生活，工艺也是越来越精湛。
FPGA时钟设计
FPGA时钟设计在FPGA设计中，时钟设计需要考虑以下几个方面：1.时钟源：时钟源可以是外部信号源，也可以是FPGA内部的时钟发生器。
外部时钟源一般来自外部设备或者振荡器。
FPGA内部的时钟发生器可以根据需要生成所需的时钟频率。
2.时钟分频：时钟分频是指将输入的时钟频率分频为所需的输出频率。
在一些应用中，需要将时钟频率降低到一个更低的频率，以降低功耗或满足特定的应用需求。
3.时钟分配：在FPGA设计中，可能会有多个模块需要使用时钟信号。
时钟分配是指将时钟信号分配给各个模块，以确保它们能够按照同步的方式工作。
4.时钟域划分：在FPGA设计中，可能会存在多个时钟域，即不同的时钟频率和时钟相位。
时钟域划分是指将设计中的电路划分为不同的时钟域，并确保时钟跨域的数据传输正确。
5.时钟驱动和延迟：时钟驱动和延迟是指时钟信号的传输延时。
由于FPGA中的逻辑电路通常具有不同的传输延时，所以时钟信号需要正确地驱动各个子模块，以确保数据的正常传输。
在进行FPGA时钟设计时，需要考虑以下几个关键问题：1.时钟频率选择：时钟频率选择需要综合考虑系统的需求和FPGA的性能。
较高的时钟频率可以提高系统的工作速度，但也会增加功耗和电磁干扰。
较低的时钟频率可以降低功耗和电磁干扰，但会降低系统的工作速度。
2.时钟相位对齐：时钟相位对齐是指在不同时钟域之间进行数据传输时，需要确保时钟相位的对齐。
时钟相位对齐可以通过插入寄存器或者使用FPGA的时钟管理资源来实现。
3.时钟缓冲和驱动：时钟缓冲和驱动是指对时钟信号进行放大和驱动，以确保时钟信号能够正常传输和驱动其他模块。
时钟缓冲和驱动可以使用FPGA内部的时钟管理资源，如PLL和BUFIO等。
4.时钟分频策略：时钟分频策略是指根据需要将时钟频率分频为所需的频率。
时钟分频可以使用FPGA内部的分频器来实现，也可以使用逻辑电路来实现。
在FPGA时钟设计过程中，需要进行时钟约束设置，即设置时钟频率、时钟相位和时钟域等约束条件。
简单的数字时钟(verilog设计)
设计目标与要求
设计一个简单的数字 时钟，能够显示时、 分、秒。
时钟应具有可靠性、 稳定性和可扩展性。
要求使用Verilog语 言实现，并能够在 FPGA或ASIC上实现。
设计思路及流程
• 设计思路：采用模块化设计方法，将数字时钟划分为不同的模 块，如计数器模块、显示模块等。每个模块负责实现特定的功 能，并通过接口与其他模块进行通信。
设计思路及流程
设计流程 1. 确定设计需求和目标。 2. 制定设计方案和计划。
设计思路及流程
3. 编写Verilog代码，实现各个模块的功能。 5. 根据测试结果进行调试和优化。
未来改进方向探讨
提高计时精度
通过改进算法或采用更高 性能的硬件平台，提高数
字时钟的计时精度。
降低资源占用
优化代码结构，减少不 必要的资源占用，提高 时钟系统的运行效率。
增加实用功能
拓展应用领域
考虑增加闹钟、定时器 等实用功能，使数字时 钟更加符合用户需求。
探索将数字时钟应用于 更多领域，如智能家居、
数据类型与运算符
Verilog中的数据类型包括
整型、实型、时间型、数组、结构体等。
Verilog中的运算符包括
算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符等。
顺序语句与并行语句
Verilog中的顺序语句包括
赋值语句、条件语句、循环语句等，用于描述电路的时序行为。
Verilog中的并行语句包括
模块实例化、连续赋值语句、门级电路描述等，用于描述电路的并行行为。
PCB模块化布局---时钟电路设计
PCB模块化布局---时钟电路设计在一个电路系统中，时钟是必不可少的一部分。
时钟电路相当关键，在电路中的作用犹如人的心脏的作用，如果电路系统的时钟出错了，系统就会发生紊乱，因此在PCB中设计一个好的时钟电路是非常必要的。
我们常用的时钟电路有：晶体、晶振、时钟分配器。
有些IC用的时钟可能是由主芯片产生的，但追根溯源，还是由上述三者之一产生的。
接下来结合具体实例，说明时钟电路布局、布线的原则和注意事项。
晶体PCB中常用的晶体封装有：2管脚的插件封装和SMD封装、4管脚的SMD封装，常见封装如下图：2管脚PTH 2管脚SMD封装4管脚SMD封装尽管晶体有不同的规格，但它们的基本电路设计是一致的，因此PCB的布局、布线规则也是通用的。
基本的电路设计如下图：从电路原理图中可以看出，电路由晶体+2个电容组成，这两个电容分别为增益电容和相位电容。
晶体电路布局时，两个电容靠近晶体放置，布局效果图如下：布线时，晶体的一对线要走成类差分的形式，线尽量短、且要加粗并进行包地处理，效果如下图：上述的是最基本和最常见的晶体电路设计，也有一些变形设计，如加串阻、测试点等，如下图,设计思路还是一致的：结合上述，布局应注意：1.和IC布在同一层面，这样可以少打孔；2.布局要紧凑，电容位于晶体和IC之间，且靠近晶体放置，使时钟线到IC尽量短；3.对于有测试点的情况，尽量避免stub或者是使stub尽量短；4.附近不要摆放大功率器件、如电源芯片、MOS管、电感等发热量大的器件；布线应注意：1.和IC同层布局，同层走线，尽量少打孔，如果打孔，需要在附近加回流地孔；2.类差分走线；3.走线要加粗，通常8~12mil;由于晶体时钟波形为正弦波，所以此处按模拟设计思路处理；4.信号线包地处理，且包地线或者铜皮要打屏蔽地孔；5.晶体电路模块区域相当于模拟区域，尽量不要有其他信号穿过；晶振相比于晶体电路，晶振是有源电路，主要由三部分组成：晶振+电源滤波电路+源端匹配电阻：常见电路设计如下图：布局布线效果图如下：布局、布线总结：1.滤波电容靠近电源管脚，遵循先大后小原则摆放，小电容靠得最近；2.匹配电阻靠近晶振摆放；如果原理图中没有这个电阻，可建议加上；3.附近不要摆放大功率器件、如电源芯片、MOS管、电感等发热量大的器件；4.时钟线按50欧姆阻抗线来走；如果时钟线过长，可以走在内层，打孔换层处加回流地孔；5.其他信号与时钟信号保持4W间距；6.包地处理，并加屏蔽地孔；时钟分配器时钟分配器种类比较多，在设计时保证时钟分配器到各个IC的距离尽量短，通常放在对称的位置，例如：时钟分配器电路：PCB设计如下图：布局、布线总结：1.时钟发生电路要靠近时钟分配器，常见的时钟发生电路是晶体、晶振电路；2.时钟分配电路放置在对称位置，保证到各个IC的时钟信号线路尽量短；3.附近不要摆放大功率器件、如电源芯片、MOS管、电感等发热量大的器件；4.时钟信号线过长时，可以走在内层，换层孔的200mil范围内要有回流地过孔；。
verliog数字时钟计数器电路设计
Verilog数字时钟计数器电路设计一、引言Verilog是一种硬件描述语言，用于描述、设计和模拟数字电路。
数字时钟计数器电路是数字电子系统中常见的模块，用于产生时钟信号和计数功能。
本文将介绍如何使用Verilog语言设计数字时钟计数器电路。
二、电路功能数字时钟计数器电路的功能是产生一个稳定的时钟信号，并实现计数功能，用于驱动数字系统中的时序逻辑。
该电路通常包括时钟发生器和计数器两部分，时钟发生器用于产生稳定的时钟信号，而计数器用于对时钟信号进行计数。
三、Verilog语言简介Verilog是一种硬件描述语言，它可以用于描述数字电路的结构、行为和时序特性。
Verilog语言具有丰富的语法结构，包括模块、端口、信号、赋值语句、过程块等，可以描述数字电路中的各种逻辑和时序操作。
四、数字时钟计数器电路设计1. 模块定义我们需要使用Verilog语言定义数字时钟计数器的模块。
模块是Verilog语言中的最基本单元，用于描述数字电路的结构和行为。
以下是数字时钟计数器模块的定义：```verilogmodule clk_counter(input wire clk,input wire rst,output reg [3:0] count);```在上面的代码中，我们定义了一个名为`clk_counter`的模块，该模块包括一个时钟输入`clk`、一个复位输入`rst`和一个4位计数输出`count`。
2. 时钟发生器接下来，我们需要设计时钟发生器模块，用于产生稳定的时钟信号。
以下是时钟发生器模块的定义：```verilogmodule clk_generator(output reg clk);always #10 clk = ~clk;endmodule```在上面的代码中，我们定义了一个名为`clk_generator`的模块，该模块包括一个时钟输出`clk`。
通过`always`块和`#10`延时控制，我们实现了一个简单的时钟发生器，每10个时间单位翻转一次。
74LS161电子时钟设计
74LS161电子时钟设计首先，我们需要生成一个稳定的时钟信号，用于驱动计数器的计数。
可以使用定时器芯片或者晶振电路来生成一个准确的时钟信号。
在本设计中，我们使用一个1Hz的晶振电路来生成时钟信号。
接下来，我们需要将计数器芯片74LS161与显示模块连接起来，以显示时间数据。
我们可以使用数码管作为显示模块，利用74LS161的输出线连接到数码管的显示线上。
74LS161的输出线共有四个，分别对应四位二进制数的四个位。
我们需要将四个输出线与四个数码管的显示线相连接，使得74LS161的输出可以被数码管显示出来。
然后，我们需要将计数器的计数范围设置为12小时制。
由于74LS161是一个四位计数器，可以表示的最大数为15（二进制1111），所以我们需要在12小时范围内进行循环计数。
为了实现这一功能，我们可以将计数器的CLR端口（清零端口）与一个12小时的比较器相连，当计数器达到12时，比较器输出高电平，将CLR端口拉低，实现清零操作。
此外，我们还可以添加时间数据的设置功能，以让用户可以自由设置时间。
可以使用按钮来控制时间的设置操作。
当用户按下设置按钮时，可以通过74LS161的LOAD端口来锁存时间数据。
在锁存状态下，用户可以通过增加或减少按钮来修改时间。
当用户完成设置后，再次按下设置按钮，锁存状态解除，时间数据开始更新。
最后，为了使电子时钟更加美观，我们可以添加LED背光灯。
可以使用74LS161的输出线来驱动LED灯，使得LED灯在时间数据显示时亮起，提高可视性。
在整个设计过程中，需要注意的是信号的稳定性和准确性。
时钟信号的稳定性将直接影响时间数据的准确性。
因此，在选择晶振电路或者定时器芯片时，需要选择稳定性好的产品，保证时钟信号的准确性。
另外，还需要注意电平的匹配，避免因电平不匹配而导致显示不正确的情况发生。
以上是一个基本的74LS161电子时钟设计，通过合理的连接和功能设置，可以实现准确显示和修改时间数据的功能。
fpga低频时钟产生方案
fpga低频时钟产生方案FPGA低频时钟产生方案一、简介FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，广泛应用于数字电路设计和嵌入式系统中。
在FPGA设计中，时钟是一个重要的信号，用于同步各个模块的操作。
在某些应用中，需要产生较低频率的时钟信号，本文将介绍一种FPGA低频时钟产生的方案。
二、传统方案在传统的FPGA设计中，通常使用PLL（Phase-Locked Loop）来产生需要的时钟信号。
PLL是一种电路结构，可以根据输入的参考时钟信号产生输出的时钟信号，并且具有锁相、频率倍频等功能。
然而，PLL的最低输出频率受到其内部的参考分频器的限制，一般在几十MHz至上百MHz之间。
三、低频时钟产生方案为了产生更低频的时钟信号，我们可以使用PLL的输出时钟信号作为基准信号，再经过分频器进行进一步的分频操作。
分频器可以将输入的时钟信号分频为较低频率的时钟信号。
在FPGA中，分频器可以通过配置寄存器来实现，具有灵活性和可编程性。
四、具体实现1. 首先，在FPGA设计中，选择一个合适的PLL模块，并将其配置为所需的输出频率。
一般来说，PLL的输出频率是由输入参考时钟频率和分频系数决定的。
2. 将PLL的输出时钟信号连接到一个分频模块。
分频模块可以是FPGA内部的资源，也可以是外部的分频芯片。
根据所需的低频时钟频率，设置合适的分频比来实现分频操作。
3. 将分频后的时钟信号连接到需要使用低频时钟的模块。
五、注意事项1. 在选择PLL时，要考虑其最低输出频率和分频系数的范围，以满足所需的低频时钟要求。
2. 在设计分频器时，要考虑分频比的选取，避免频率过高或过低。
3. 在连接时钟信号时，要注意时序约束和布线规则，确保时钟信号的稳定性和可靠性。
六、优缺点分析1. 优点：使用PLL和分频器的方案可以实现较低频率的时钟信号，灵活性高，可以根据实际需求进行配置。
2. 缺点：PLL的最低输出频率和分频器的分频比范围有限，可能无法满足一些特殊的低频时钟要求。
时钟信号产生与分配电路的设计与实现
时钟信号产生与分配电路的设计与实现时钟信号是数字电路中必不可少的元件，它用于同步各个部件的运行时间。
在现代技术中，时钟信号产生与分配电路的设计与实现是一个关键的挑战。
本文将就这一话题展开讨论，旨在探索时钟信号的原理、设计以及实现过程。
一、时钟信号的基本原理1.1 时钟信号的定义时钟信号是一种周期性的电子信号，用于同步数字电路中各个部件的操作时间。
它是一种频率稳定且精确的信号，用于控制计算机、通信系统和其他数字电路中的数据传输和处理过程。
1.2 时钟信号的产生方式时钟信号可以通过多种方式产生，最常见的方式是使用石英晶体振荡器。
石英晶体振荡器基于晶体的振荡特性，能够产生高稳定性和精确频率的时钟信号。
此外，还可以使用LC谐振电路、RC振荡电路以及数字锁相环等方法来生成时钟信号。
1.3 时钟信号的特点时钟信号具有以下几个主要特点：（1）频率稳定：时钟信号的频率应具有高度稳定性，以确保各个部件的同步操作。
（2）精确性：时钟信号应具备较高的精确性，能够达到要求的时钟精度。
（3）均匀性：时钟信号应保持均匀的时间分布，以确保各个部件执行任务的一致性。
二、时钟信号产生电路的设计2.1 振荡电路的设计振荡电路是产生时钟信号的核心组成部分，其设计应考虑以下因素：（1）选择合适的振荡器类型：根据实际需求选择石英晶体振荡器、LC谐振电路或RC振荡电路等振荡器类型。
（2）稳定性与精确度的要求：根据应用场景确定时钟信号的稳定性和精确度要求，选择合适的电路参数和元器件。
（3）噪声抑制：设计时应考虑噪声抑制技术，以降低振荡电路对时钟信号稳定性的影响。
2.2 时钟信号输出电路的设计时钟信号输出电路的设计应满足以下要求：（1）输出阻抗匹配：时钟信号输出电路应与接收电路的输入阻抗匹配，以避免信号传输过程中的反射和干扰。
（2）噪声和毛刺抑制：通过合适的滤波电路和抗干扰设计，降低时钟信号输出电路的噪声和毛刺水平。
（3）电平转换：根据不同部件的电平要求，设计适当的电平转换电路，以确保时钟信号的正常传输和接收。
产生时钟门控的verilog写法
一、产生时钟门控的verilog写法在数字电路设计中，时钟门控是一种重要的设计概念。
它通常用于控制某个电路部分在特定时钟脉冲下的工作。
在Verilog中，我们可以通过设计适当的逻辑来实现产生时钟门控的功能。
下面我们将介绍如何在Verilog中实现产生时钟门控的写法，以及对其深入的讨论和理解。
二、Verilog中产生时钟门控的基本方法在Verilog中，产生时钟门控通常使用always块来实现。
下面是一个简单的示例代码：```verilogmodule clock_gate(input wire clk,input wire reset,output reg gate);always @(posedge clk or posedge reset)beginif (reset)gate <= 1'b0;elsegate <= 1'b1;endendmodule```在这个例子中，我们定义了一个模块clock_gate，它包含了一个时钟输入clk、一个复位信号reset和一个时钟门控输出gate。
在always块中，我们使用了posedge关键字来表示在时钟信号的上升沿触发，当reset信号为1时，gate输出为0，否则输出为1。
这样就实现了时钟门控的功能。
三、对Verilog时钟门控的深入理解和讨论产生时钟门控的Verilog写法看似简单，但其中蕴含了许多深层次的设计思考。
我们需要考虑时钟门控的灵活性和稳定性。
在实际设计中，时钟门控往往需要满足一些特定的时序要求，例如保持时间、设置时间等。
我们需要对时钟门控的功能和时序要求有深入的理解，以确保设计的稳定性和可靠性。
另外，Verilog中产生时钟门控的写法还需要考虑到时序约束和时钟域的问题。
在复杂的数字电路设计中，不同的模块通常处于不同的时钟域，因此对时钟门控的设计需要满足时序约束，以保证信号的正确传输和处理。
为了避免时钟域之间的异步问题，我们还需要考虑时钟和复位信号的同步问题，以确保时钟门控的稳定性和可靠性。
eda数字钟实验报告
eda数字钟实验报告EDA数字钟实验报告本次实验旨在设计并实现一个EDA数字钟。
通过这个实验，我们将学习如何使用EDA工具来设计数字电路，并通过实际的电路实现来验证我们的设计。
1. 实验背景数字钟是我们日常生活中常见的设备之一。
它不仅可以显示时间，还具有闹钟等功能。
在这个实验中，我们将使用EDA工具来设计一个数字钟电路，并通过FPGA实现这个电路。
2. 实验目标本次实验的目标是设计一个能够显示小时、分钟和秒的数字钟电路。
我们将使用七段数码管来显示这些信息，并通过按键来设置时间和闹钟。
3. 设计思路我们的设计思路如下：3.1 时钟模块我们首先需要设计一个时钟模块，用来产生一个固定的时钟信号。
我们可以使用FPGA的时钟模块来实现这个功能，或者使用外部的晶振电路。
3.2 数码管驱动模块接下来，我们需要设计一个数码管驱动模块，用来将数字转换为七段数码管的显示信号。
我们可以使用查找表或者逻辑门电路来实现这个功能。
3.3 时间设置模块为了能够设置时间，我们需要设计一个时间设置模块。
这个模块可以通过按键来设置小时、分钟和秒。
3.4 闹钟设置模块类似于时间设置模块，我们还需要设计一个闹钟设置模块。
这个模块可以通过按键来设置闹钟的小时和分钟。
3.5 主控制模块最后，我们需要设计一个主控制模块，用来控制时钟、数码管驱动、时间设置和闹钟设置模块之间的交互。
这个模块可以根据设置的时间和闹钟来控制数码管的显示。
4. 电路实现根据我们的设计思路，我们使用EDA工具来实现我们的数字钟电路。
我们使用VHDL语言来描述电路，并使用模块化的方式来组织我们的代码。
5. 实验结果经过实际的电路实现和测试，我们成功地实现了数字钟电路。
我们可以通过按键来设置时间和闹钟，并通过七段数码管来显示时间和闹钟。
6. 实验总结通过这个实验，我们学习了如何使用EDA工具来设计数字电路，并通过实际的电路实现来验证我们的设计。
我们深入了解了数字钟的工作原理，并学会了如何使用VHDL语言来描述电路。
设计中最常用到的几种时钟信号产生的方法
设计中最常用到的几种时钟信号产生的方法上篇文章我们讲了时钟信号的几个重要参数，今天我们简单讲一下在设计中最常用到的几种时钟信号产生的方法，由于篇幅限制，我们不对具体的原理进行讲述，有兴趣的朋友可以在网上搜索相应的文章进行深入了解，另外对于简单的555、8038等振荡电路，以及复杂的通信中用到的时钟产生电路也不涉及。
石英晶体和石英晶振毫无疑问，这是每个硬件工程师接触的最频繁的两种器件，几乎每个工程师的器件柜里都应该有的器件，只要你用处理器，无论是8位的8051还是32位的ARM器件，总有至少两个两个管脚等着你放一颗晶体（下图左侧的器件）和俩几十pF的电容，这样MCU的心脏才能跳动起来，也才能够在时钟脉冲（像人身体的脉搏）的驱动下去执行一条条的指令。
石英晶体（Crystal）和晶振（crystal oscillator）大家要注意的是左侧的叫晶体（Crystal，也有人叫无源晶振，只有2个对称的管脚），里面的核心是一片薄薄的、具有压电效应的石英（比较便宜，且机械结构比较可靠）片，该石英片的厚度决定了振荡器的振荡频率，因此其厚度不可能无限制的薄，也就意味着石英晶体的振荡频率不可能无限制的高，一般在市场上很难买到30MHz以上的晶体，虽然有的公司能够提供到66MHz的晶体，但价格会非常的贵，因为要切割出如此高频率对应的薄石英片的成本会更高（良率比较低）。
但，你却很容易买到右侧的80MHz、100MHz的晶振（Crystal Oscillator，有人叫有源晶振，有4个管脚- 电源、地、输出、输出使能或空），为何？因为有源晶振本质上是个内部封装了石英晶体、振荡电路、输出电平调节电路的模块，其振荡电路可以振荡在晶体的3x、5x乃至7x的谐波上，也被称为“泛音振荡器”，并能够满足你需要的电平。
用晶体+反相器构成的振荡器电路。
时钟模块的原理
时钟模块的原理时钟模块是一种用于测量时间和提供精确时序的电子装置。
它常用于电子设备和计算机系统中，用于同步各个部件的操作，并确保它们按照精确的时间序列工作。
时钟模块的原理包括时钟信号的生成、分频和传播三个主要部分。
时钟信号的生成是时钟模块最基本的功能。
它通常使用晶体振荡器作为时钟信号的源头。
晶体振荡器是一种能够根据外加电压的变化产生稳定频率振荡的电子器件。
它由晶体和放大电路组成，晶体的压电效应使其能够产生稳定的振荡信号。
晶体振荡器通常具有非常高的稳定性和精确的频率控制。
分频是时钟模块的另一个重要功能。
由于时钟信号的频率通常过高，超出了许多电子器件的操作范围，因此需要将时钟信号进行分频。
分频器是一种能够按照一定比例将输入时钟信号的频率降低的电路。
它通常由计数器和比较器组成，计数器按照设定的计数值对输入时钟信号进行计数，当计数器的值达到比较器设定的值时，输出触发信号，从而产生分频后的时钟信号。
时钟信号的分发和传播是保证各个部件同步运行的关键。
在一个复杂的电子系统中，不同的部件需要按照精确的时间序列进行操作，因此时钟信号的传播至关重要。
时钟信号的传播通常通过时钟网络来实现，时钟网络是一种将时钟信号传输到各个部件的特殊电路结构。
时钟网络需要考虑信号传播的延迟和时钟偏差等因素，以确保时钟信号能够准确地到达各个部件。
时钟模块的原理还包括时钟域和时钟同步两个重要概念。
时钟域是指具有相同时钟信号的电路和部件的集合，时钟域之间通过时钟电路进行时钟信号的互联。
时钟同步是指在一个时钟域内各个部件按照相同的时钟信号进行操作，保证它们的行为是一致和可预测的。
时钟同步需要考虑时钟信号的传播延迟、时钟偏差、时钟抖动等因素，以确保各个部件能够按照正确的时间序列进行操作。
时钟模块的原理还涉及到时钟频率、相位和稳定性等参数。
时钟频率是指时钟信号的振荡频率，通常用赫兹（Hz）表示。
时钟频率越高，系统的工作速度越快。
时钟相位是指时钟信号的相对位置，它决定了部件在一个时钟周期内的工作时间。
数字电子钟逻辑电路设计
数字电子钟逻辑电路设计数字电子钟是一种应用广泛的数字化产品，它不仅方便准确地显示时间，还具备功能丰富、外观美观等优点。
本文将介绍数字电子钟的逻辑电路设计，包括时钟信号输入模块、计数模块、显示模块以及设置功能模块等方面。
一、时钟信号输入模块时钟信号输入模块是数字电子钟的核心模块之一，它负责提供准确的时钟信号供其他模块使用。
在设计时钟信号输入模块时，我们可以采用晶振作为时钟源，通过将晶振输出的脉冲信号进行适当的处理，得到精确的时钟信号。
具体而言，我们可以通过使用频率分频电路，将晶振输出的高频脉冲信号分频成我们需要的低频时钟信号。
这样能够降低电路的复杂度，提高系统的稳定性和可靠性。
二、计数模块计数模块是实现数字电子钟时间计数功能的核心模块。
在设计计数模块时，我们可以采用分秒计数和时分计数两种方式。
对于分秒计数，我们可以使用两个计数器分别表示分钟和秒钟，当秒钟计数到59时，分钟计数器加1，同时秒钟计数器清零，从而实现分秒的连续计数。
对于时分计数，我们可以使用两个计数器分别表示小时和分钟，同样采用类似的逻辑实现。
当分钟计数到59时，小时计数器加1，同时分钟计数器清零，从而实现时分的连续计数。
三、显示模块显示模块是数字电子钟的重要组成部分，它负责将计数模块得到的时间信息以合适的形式显示出来。
在设计显示模块时，我们可以采用数码管来显示时间信息。
数码管是一种方便实用的数字显示元件，它可根据控制信号显示0至9的数字。
我们可以通过将计数器输出的二进制信号转换为对应的数码管控制信号，从而实现时间的数字显示。
四、设置功能模块设置功能模块是数字电子钟的附加功能之一，它可以实现时间的设置和调整。
在设计设置功能模块时，我们可以引入按钮和开关等输入元件，通过对输入元件状态的检测和判断，实现时间的设置和调整。
具体而言，我们可以设计一个按钮矩阵用于选择要设置的时间单位（例如时、分、秒），再通过加减按钮来实现时间数值的单步增减操作。
vivado模块化设计实例
vivado模块化设计实例Vivado是一款由Xilinx公司开发的集成电路设计工具，用于进行FPGA（现场可编程门阵列）的设计和开发。
在Vivado中，模块化设计是一种常用的设计方法，它可以将复杂的系统划分为多个独立的模块，每个模块负责特定的功能，从而提高设计的可维护性和可扩展性。
本文将以一个实例来介绍Vivado模块化设计的基本原理和步骤。
假设我们要设计一个简单的计数器电路，该电路可以接受外部时钟信号，并在每个时钟周期内将计数值加1。
首先，我们需要将整个电路划分为两个模块：时钟模块和计数器模块。
时钟模块负责接收外部时钟信号，并生成一个稳定的时钟信号，用于驱动计数器模块的工作。
在Vivado中，我们可以使用时钟模块生成器来生成时钟信号。
首先，我们需要在Vivado中创建一个新的工程，并添加一个时钟模块生成器IP核。
然后，我们可以设置时钟模块生成器的参数，如时钟频率、时钟相位等。
最后，我们将时钟模块生成器与FPGA芯片上的时钟资源相连接，以便将生成的时钟信号输出到计数器模块。
计数器模块负责接收时钟信号，并根据时钟信号的变化来更新计数值。
在Vivado中，我们可以使用Verilog或VHDL等硬件描述语言来实现计数器模块。
首先，我们需要在Vivado中创建一个新的源文件，并编写计数器模块的硬件描述代码。
在代码中，我们可以使用寄存器来存储计数值，并在每个时钟周期内根据时钟信号的变化来更新计数值。
最后，我们将计数器模块与时钟模块生成器相连接，并将计数器模块的输出端口连接到FPGA芯片上的LED等外部设备，以便显示计数值的变化。
通过以上步骤，我们已经完成了计数器电路的设计。
接下来，我们可以使用Vivado中的综合工具将设计代码综合为逻辑门级网表，然后使用实现工具将逻辑门级网表映射到目标设备的物理资源，并生成一个比特流文件，用于配置FPGA芯片。
最后，我们可以使用Vivado中的调试工具对设计进行验证和调试，以确保设计的功能和性能符合要求。
一种基于sv和uvm的可控时钟复位信号生成模块及生成方法
《基于SV和UVM的可控时钟复位信号生成模块及生成方法探讨》在硬件设计领域中，时钟和复位信号是非常重要的两个部分，它们直接影响到电路的性能和稳定性。
本文将探讨一种基于SV和UVM的可控时钟复位信号生成模块及生成方法，通过深入分析其原理和应用，帮助读者更好地理解相关技术和方法。
1. 背景时钟和复位信号在数字电路设计中扮演着至关重要的角色。
时钟信号用于同步各个部分的操作，而复位信号则用于初始化电路，确保其在启动时处于可控状态。
为了提高设计的可测试性和可扩展性，设计人员需要一种可控的时钟复位信号生成模块及生成方法。
2. SV和UVM简介SV(SystemVerilog)是一种硬件描述语言(HDL)，它结合了Verilog HDL和其他功能，使其成为一种强大的硬件验证语言。
UVM(Universal Verification Methodology)是一种基于SV的验证方法学，它提供了一套完整的验证框架和工具，方便设计人员进行验证工作。
3. 可控时钟复位信号生成模块基于SV和UVM的可控时钟复位信号生成模块是一种采用面向对象的验证方法学进行设计的模块。
它可以根据设计人员的需求，生成各种时钟和复位信号模式，并能够非常灵活地进行配置和控制。
3.1 原理分析该模块的原理主要包括时钟生成和复位信号生成两部分。
通过配置寄存器和控制接口，设计人员可以灵活地设定时钟的频率和占空比，以及复位信号的脉冲宽度和触发条件。
这样一来，设计人员就可以根据具体的验证需求，生成符合要求的时钟和复位信号。
3.2 应用举例举例来说，当设计人员需要对一个存储器进行读写操作的验证时，他们可能需要一种特定的时钟和复位信号模式。
通过使用可控时钟复位信号生成模块，设计人员可以根据存储器的工作频率和时序要求，生成符合验证需求的复杂时钟和复位信号序列，从而验证存储器的性能和稳定性。
4. 生成方法分析生成方法是可控时钟复位信号生成模块的核心部分，它包括时钟生成方法和复位信号生成方法两个方面。
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• 若采用无源晶振，则要将晶振的引脚与C5402的X1和X2/CLKIN引 脚连接。
• C5402内部的锁相环(PLL)电路，可使其工作时钟频率为外部参考 时钟的(0.25~15)倍。PLL时钟模式有硬件置和软件配置两种方式。 硬件配置是指系统复位时，通过自动检测5402的CLKMD1、 CLKMD2、CLKMD3个引脚的状态，来决定下作时钟与外部参考 时钟倍数关系的方式。软件配置是指系统复位后，通过软件改变 寄存器CLKMD的内容达到调整工作时钟频率的方式。由于5402 的内部指令周期较高，因此常常通过使用片内的PLL降低片外时 钟频率，来提高系统的稳定性。
保留
下面以软件编程改变PLL的倍频为例，说明DSP时钟频率的软件 控制方法
下面为是时钟测试主要程序： asm(" STM #0000h,CLKMD "); //DIV分频方式 while(*CLKMD & 0x01 );//若为PLL倍频方式，则执行空操作 asm(" NOP"); asm(" NOP"); asm(" NOP"); asm(“ STM #0F800h,CLKMD ”); //设定时钟分频因子为0.25，CPU工作频率
基于以上原则，以系统工作时钟为20MHz为例，选用10MHz无源晶体的时 钟电路如图所示。图2-1中根据5402时钟配置原则，将VC5402的CLKMD1、 CLKMD2、CIKMD3引脚分别配置为高电平、低电平、低电平，又(CPU时 钟频率)CLKOUT＝CLKIN ×(实际倍频／分频系数) , 根据表2-4所示，可知 复位时系统的工作频率为外部参考时钟源(10MHz)的两倍，即20 MHz。
时钟信号产生模块设计
李志丹
主要内容
• 时钟信号模块简介 • 时钟信号的产生 • 实例验证
1 时钟信号模块简介
• 时钟电路为系统提供一个工作节拍。C5402的外部参考时钟信号 可由有源晶振或无源晶振两种方式提供。
• 当系统中要求多个不同频率的时钟信号时，首选有源晶振；当系 统中使用单一时钟信号时，可选择无源晶振。
时钟工作方式选择位，为0，分频（DIV）方式；为1，倍频（PLL）方式。同时该 位还与PLL MUL或PLL DIV共同决定实际频率。
PLL状态位,指示当前时钟发生器的工作方式（只读）。 为0，表示在分频（DIV）方式； 为1，表示在倍频（PLL）方式。
表2-3 显示了比例系数与CLKMD的关系
表2-3 比例系数与CLKMD的关系
当芯片复位后，时钟方式寄存器CLKMD的值是由3个外部引脚（CLKMD1、 CLKMD2、CLKMD3）的状态设定的，从而确定了芯片的工作时钟。表2-4 为TMS320VC5402复位时设置的时钟方式。
表2-4 TMS320VC5402复位时设置的时钟方式
引脚状态
CLKMD1
CLKMD 2
0
0
0
0
（a）2.5MHz
(b) 20MHz
图3-3 CLKOUT波形
本模块需要注意以下几点：
• 1）本模块测试可单独在TMS320VC54x核心板 上进行；
• 2）通过测试TMS320VC54x的X2/CLKIN引脚 是否为10MHz方波（本实例选用10MHz无源晶 体的时钟）来检测时钟源电路是否为正常状态。 需在时钟源电路正常状态下进行时钟实例验证 测试。
硬件配置的PLL电路
• PLL的硬件配置是指通过连接设置C54xDSP三个引脚 CLKMD1、CLKMD2、CLKMD3的电平状态来选择配置 PLL的倍频大小，选定时钟方式，如表2-1所示。
表2-1 时钟方式的配置
CLKMD1 0 1 1 0 0 1 1 0
引脚状态
CLKMD2 0 1 0 1 0 1 0 1
ON ON ON OFF OFF OFF OFF ON
2
CLKMD2 ON ON OFF ON OFF OFF ON OFF
表3-1 SW2设置
3
CLKMD3 ON OFF ON ON ON OFF OFF OFF
4
MP/MC\ -
时钟模式
频率×15 频率×10 频率×5 频率×2 频率×1 频率÷2 频率÷4
(a) 10MHz
(b) 5MHz
图3-2 CLKOUT波形
软件配置PLL，在对时钟程序进行编译并链接单步运行至“asm(" STM #0F800h,CLKMD ");”用双综示波器观察TMS320VC5402的引脚CLKOUT波 形如图3-3（a）所示，单步运行至asm(" STM #9007h,CLKMD ")观察引 脚CLKOUT波形如图3-3(b)。
软件配置的PLL电路
• PLL的软件配置是指通过设置’C54xDSP时钟模式寄 存器CLKMD的各状态位来选择配置PLL的倍频/分频系 数，不仅能通过其时钟定标器配置各种乘法器系数,还 可以直接开通或关断PLL。
• PLL的锁定定时器可以用于延迟转换PLL的时钟方式， 直到锁定为止。通过软件编程，可以选用以下两种时 钟方式。
为时钟信号CIKIN引脚的0.25倍 asm(“ STM #1007h,CLKMD ”) //设定时钟倍频因子为2，CPU工作频率为时钟
信号CIKIN引脚的2倍 asm(" NOP"); asm(" NOP"); asm(" NOP")
• 从表2-4可以看出，不同的外部引脚状态对应于不同的时钟方 式。
2 时钟信号的产生
• 时钟发生器为DSP提供时钟信号,由一个内部振荡器和一个锁相环电 路组成，可通过晶振或外部的时钟驱动。时钟发生器工作时需要的参 考时钟输入可有两种选择方式：
• 由内部晶体振荡器产生。在DSP引脚X1和X2/CLKIN之间接一枚晶体， 使能内部晶体振荡电路。
• 由外部参考时钟源产生。外部时钟直接从X2/CLKIN引脚输入，X1引 脚悬空。 TMS320VC5402DSP内部高稳定性能的锁相环（PLL）电路能够锁定 时钟振荡频率，并有信号提纯和频率放大作用，故可以选择一个频率 比CPUCLK低的高稳定时钟源，降低对频率的要求。 PLL的倍频大小与DSP管脚的硬件连接以及时钟模式寄存器的软件配 置有关，PLL有两种不同类型，一种为硬件配置的PLL电路，另一种 为软件配置的PLL电路。
保留
• （3）用双踪示波器观察以上TMS320VC5402的3个时钟引 脚设置两种不同电平时的引脚CLKOUT波形；
• （4）对时钟程序进行编译并链接，单步运行至“asm(" STM #0F800h,CLKMD ");”用双踪示波器观察 TMS320VC5402的引脚CLKOUT波形；
• （5）单步运行至“asm("STM #9007h,CLKMD ");”用双踪 示波器观察TMS320VC5402的引脚CLKOUT波形。
软件编程PLL受时钟方式寄存器CLKMD的控制，CLKMD用来定义 PLL时钟模块的时钟配置，CLKMD属存储器映像寄存器,位于数据 存储区的第0页上，地址为0058H，其格式如下：
15 ~12
11
10~3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
1
0
PLLMUL PLL乘数
PLLDIV PLL除数
PLLCOUNT PLLON/OFF PLL计数器 PLL通/断
• 通常，DSP的程序需要从外部低速EPROM中调入，可以采用 较低工作频率的复位时钟方式，待程序全部调入内部快速 RAM后，再用软件重新设置CLKMD寄存器的值，使DSP芯 片工作在较高的频率上。
• 例如，设外部引脚状态为CLKMD1 ~CLKMD3=111，外部时 钟频率为10MHz，则时钟方式为2分频，复位后DSP芯片的工 作频率为10MHz÷2=5MHz。用软件重新设置CLKMD寄存器， 就可以改变DSP的工作频率，如设定CLKMD=9007H，则 DSP 的工作频率为10×10MHz=100MHz
关进行设置，我们可将TMS320VC5402的引脚CLKMDl、 CLKMD2、CIKMD3引脚分别配置为高电平、高电平、低电平以 及3个时钟引脚全设置为高电平时对硬件配置的锁相环路PLL进行 验证，根据原理图可知高电、低电平分别对应SW2拨码开关的 “OFF”、“ON”状态,如表3-1所示。
1 CLKMD1
CLKMD3 0 0 0 0 1 1 1 1
时钟方式
选择方案1 外部时钟源，PLL×3 外部时钟源，PLL×2 内部时钟器，PLL×3 外部时钟源，PLL×1.5 外部时钟源，频率除以2 内部时钟器，频率除以2 外部时钟源，PLL×1
停止方式
选择方案2 外部时钟源，PLL×5 外部时钟源，PLL×4 内部时钟器，PLL×5 外部时钟源，PLL×4.5 外部时钟源，频率除以2 内部时钟器，频率除以2 外部时钟源，PLL×1
（1）PLL方式 即倍频方式，CPU时钟频率CLKOUT等于输入时 钟CLKIN乘以PLL的乘系数。PLL方式比例系数共 31种，靠锁相环电路完成，取值范围为0.25 ~15。 （2）DIV方式 即分频方式，对输入时钟CLKIN进行2分频或4分 频。当采用DIV方式时，所有的模拟电路，包括 PLL电路将关断，以使芯片功耗最小。
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
CLKMD 3 0 1 0 0 0 1 1 1
CLKMD寄存器 复位值
时钟模式
E007H 9007H 4007H 1007H F007H 0000H F000H ——
内部振荡器，PLL工作，频率×15 内部振荡器，PLL工作，频率×10 内部振荡器，PLL工作，频率×5 内部振荡器，PLL工作，频率×2 内部振荡器，PLL工作，频率×1 内部振荡器，PLL禁止，频率÷2 内部振荡器，PLL禁止，频率÷4