《数字电子技术课程设计报告——电子钟设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字电子技术课程设计报告——电子钟设计.doc（8页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、数字电子技术课程设计报告课 题：数字钟的设计与制作学 年：09学年 学 期： 第二学期专 业： 班 级：姓 名： 时 间：2009年6月20日2009年6月26日EDA课程设计报告一、设计目的数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。二、设计内容及要求（1）设计内容 由晶振电路产生16HZ标准信号； 分、秒为0059六十进制计数器； 时为0023二十四进制计数器； 具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校
2、正到标准时间；（2）设计要求 写出数字钟的设计程序； 编译与调试程序； 功能仿真与时序仿真 配置引脚下载到实验电路板上测试。 指导老师检查设计结果，并答辩。 编写设计报告：写出设计与制作的过程，附上有关程序和仿真结果图，有心得体会。三、原理框图数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于校时时需要较高的频率，所以外部时钟输入选取16HZ的频率，实验电路板采用模式三，电路连接如图(数字钟电路模型)所示，管教配置如图(管脚配置)所示。 外部clk接16HZ频率的时钟，FPGA内部程序首先分频得到1HZ频率的时钟作为60进制秒计数器的驱动，秒益出驱动60进制分计数器，分益出驱动24
3、进制时计数器。Change按下驱动3进制计数器state；state为0时时(十位)译码器FPGA芯片晶体振荡16HZ时(个位)译码器分(十位)译码器秒(十位)译码器分(个位)译码器译码器秒(个位)开关(change)开关(add) 数字钟电路模型管脚号管脚号管脚号管脚号out_hour0161out_hour4165out_min0133out_min4137out_hour1162out_hour5166out_min1134out_min5138out_hour2163out_hour6167out_min2135out_min6139out_hour3164out_hour7168ou
4、t_min3136out_min7140管脚号管脚号管脚号out_second017out_second421clk179out_second118out_second541add239out_second229out_second6128change24out_second320out_second7132管脚配置四、主要部分的实现方案module clock(clk,add,change,out_hour,out_min,out_second);input clk,change,add;output7:0out_second;output7:0out_min;output7:0out_ho
5、ur;reg5:0second;reg5:0min;reg5:0hour;reg1:0state;reg3:0temp;initial state=0;assign out_hour7:4=hour/10;assign out_hour3:0=hour%10;assign out_min7:4=min/10;assign out_min3:0=min%10;assign out_second7:4=second/10;assign out_second3:0=second%10;always(posedge change)beginif(state=2)state=0;else state=s
6、tate+1; endalways (posedge clk )begin if(state=2b01) if(add) begin if(min=59) min=6b0; else min=min+6b1; end if(state=2b10) if(add) begin if(hour=23) hour=5b0; else hour=hour+5b1; end if(state=0) if(temp=15) begin temp=0; if(second=59) begin second=0; if(min=59) begin min=0; if(hour=23) hour=0; else
7、 hour=hour+1; end else min=min+1; end else second=second+1; end else temp=temp+1;endendmodule 五、仿真结果1) 时钟开始工作波形：2) 时钟满一分钟时波形3) 时钟满一小时时波形4) 时钟满二十四小时时波形5) 时钟校时的波形五、实验过程中遇到的问题及解决方法大部分的线路都连完了之后，我们用干电池进行了试验，结果发现数码管不发光。于是重新检查电路，发现有几处的地线与地线、电源线与电源线之间没有连接，连上后数码管可以正常发光。但是问题接踵而至，数字不会变动，即没有起振。检查晶振等原件及附近电路，未发现问
8、题。再检查74LS90的接线，发现管脚多处未接地，接上后数字开始跳动。秒的显示正常，但是不进位，经过检查发现是某一根线接错了，改正后进位正常。时、分、秒的显示都正常后，日的显示又出现了问题。在欧阳同学反复检查与试验之下，终于发现了错误的根源。纠正了接错的导线之后，终于，数字钟可以正常显示时间。当遇到蜂鸣器不能在要求的时间上发声时，我们请教了部分已经完成设计的同学，了解到了一些可能的原因，对这些可能一一试验，究其根本，并最终解决了问题,达到了预期的目标。六、心得体会 通过这次对数字钟的设计与制作，让我们了解了设计电路的程序，也让我们了解了数字钟的原理和设计理念。要设计一个电路总要对着一个参考电路
9、图才可以连接，但是最后的成品却不一定与想象的完全一样，因为在事迹接线中有着各种各样的条件制约，所以要合理布局这样连出来的成品才比较美观。设计过程中，在一次又一次的失败面前，我们没有退缩，而是勇敢的去面对，积极的去解决，充分运用所学知识和他人的帮助，最终取得了成功。通过亲自动手连线，试验，遇到问题，解决问题，我们巩固了书本的知识，同时也学到了新的学问，明白了实践的可贵性。动手能力的提高，细心与耐心的培养，品尝自己劳动成果的喜悦，是我们在这次课程设计中最大的收获。七、元器件 1四连面包板1块 2镊子1把 3剪刀1把 4共阳八段数码管7个 5导线若干 674LS90 集成块6块 7CD4060集成块1块 874LS247集成块7块 974LS20 集成块1块 1074LS00 集成块1块 1174LS08集成块2块 1274LS32 集成块 1块1374LS04 集成块 1块14 74LS74 集成块 4块 1532.768k时钟晶体1个 1622pF和20pF可调电容各一个17三极管8050一个183007个 22M一个 1K一个 10K一个八、参考资料及文献 参考资料： 电子技术基础（数字部分）（第四版） 电路及电子技术实验 电工电子技术实践教材 8 / 8文档可自由编辑打印