EDA报告数字钟

EDA设计(Ⅱ)实验报告

——多功能数字钟

学校：南京理工大学

院系：自动化学院

作者: 学号: 07102102

同组: 学号: 07102102

指导教师：蒋立平

目录

内容摘要 (4)

一、引言 (6)

二、实验目的 (6)

三、实验要求 (6)

四、方案论证 (7)

五、各子模块设计 (8)

1、分频器模块 (9)

2、计时模块 (11)

3、星期模块 (14)

4、秒表模块 (14)

5、闹钟模块 (16)

6、显示模块 (17)

7、整点报时模块 (18)

8、彩铃模块 (19)

9、多功能切换键模块 (20)

10、24/12小时切换模块 (20)

六、整体电路功能综述 (22)

七、实验中的问题及解决方法 (24)

八、实验的收获与感受 (25)

九、实验的不足与期望 (26)

十、参考文献 (29)

中文摘要

摘要

本实验是在学习过电子线路和数字逻辑电路课程后，利用QuartusII软件，结合所学知识设计一个24时多功能数字钟，具有正常时、分、秒计时，动态显示，保持、清零、快速校时校分、整点报时、闹钟功能及丰富多样的附加功能。

文章分析了整个电路的工作原理，还分别说明了各子模块的设计原理和调试、仿真、编程下载的过程，并对最终结果进行总结，最后提出了在实验过程中出现的问题和解决的方案。

通过实验加深了对数字电路的理解，掌握了一些逻辑组合器件的基本功能和用法，同时体会到了利用软件设计电路的方便快捷，避免了硬件布线的繁琐，提高了效率。

关键词

数字逻辑电路多功能数字钟 QuartusII软件设计

外文摘要

Title DIGITAL CLOCK DESIGN REPORT

Abstract

Using the QuartusII, we design a digital clock of 24 hours with learning electric circuit knowledge. The circuit can keep the time, display，reset, adjust the minute and hour, ring the time in the round number time and alarm clock.

The paper has analyzed the principle of all work and explained the designing principle of different parts separately. By debugging, simulating, compiling, programming, I put forward a matter and give a settling plan.

I know about the basic functions and using method of some electric pieces in this experiment. At the same time, I realized the convenience of making use of the software to carry on the electric circuit, which is fast, avoided the hardware cloth line tedious, and raised the efficiency.

Keywords electric circuit， multifunctional digital clock ，QuartusII，software design

一、引言

在学习过电子线路和数字逻辑电路课程后，学生们对电路设计有了一定了解，并在做过电工电子综合实验Ⅱ后，已经体会到传统硬件电路在设计上存在连线麻烦，出错率高且不易修改，很难控制成本的缺点。而软件电路设计连线方便，修改容易；电路结构清楚，功能一目了然；

软件内部提供有丰富的元件库；节省实验时间，故障率低，出错时，有错误提示，明显提高了效率。

本次实验就利用QuartusII软件设计一个多功能电子数字钟，并下载到CPLD实验系统中。初步了解并体验利用软件设计电路的过程及优点，并下载到可编程逻辑器件中完成实验。

二、实验目的

通过设计一个多功能电子数字钟, 巩固和复习数字电路知识，初步掌握EDA设计的基本思路和方法，并能够较为熟练地使用软件Quartus II的相应功能，为课程设计等相关实验课程打下理论与实践两方面的基础。

三、实验要求

1. 能进行正常的时，分，秒计时功能。完成一天二十四小时的计时；

2. 提供八个数码管动态显示时，分，秒；

3. 对于时钟要提供校正功能，能对于分、时分别提供校正。

4．清零功能，按下清零开关，所有显示管清零。

5.时钟具有整点报时功能，当时钟计到每个小时59’55”时开始报时，在59’55”,59’57”时发出低音, 59’59”时发出高音；

附加功能：

1．秒表功能：分、秒、毫秒计时，提供清零、保持/继续功能。

2．闹钟功能：可以根据需要自己设定闹钟的闹时时间（精确到分），响铃一分钟。

3．闪烁功能：在闹铃的一分钟过程中，显示界面八位数码管以制定频率一次熄灭，出现闪烁效果。

4. 彩铃功能：以不同频率不同间隔时间发出一个声音序列。

5. 24小时/12小时切换：能将1天的时间进行24时同12时（AM/PM）的自由转换，提供切换键。

6.星期功能：在8位数码管上的最后一位动态显示星期一到星期日，提供设置功能。

7. 多功能键功能：提供一个按键，控制所有功能，按一次该按键，切换一个功能。

四、方案论证

按照上述基本功能及附加功能，本次电子数字时钟实验，基本核心功能是计时模块，此功能通过两个模60计数器及一个模24计数器级联即可以实现，由于实验台仅提供48MHZ信号，所以我们首先要通过分频器实现分频，生成1HZ信号。由于还设计了闹钟，秒表功能，所以共有3套显示界面，还涉及到动态显示界面的切换问题，上述问题将在各模块论述中详细介绍，整体电路图如下：