基于vhdl语言实现数字时钟设计

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1、成都工业学院电子工程学院毕业设计论文毕业设计（论文）专业微电子班次1206161姓名Sg指导老师Hm成都工业学院二零一五年38成都工业学院电子工程学院毕业设计论文基于VHDL语言实现数字时钟的设计[摘要]:随着人类的不断进步，现代电子设计技术已进入一个全新的阶段，传统的电子设计方法、工具和器件在更大的程度上被EDA所取代。数字时钟是一个将“时”、“分”、“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。本设计是基于VHDL语言设计的数字时钟，具有时、分、秒显示功能。电路主要有时间计数模块、时间显示模块以及译码模块。该数字时

2、钟的时间计数模块的功能是计时，计时周期为24小时；时间显示模块能显示“时”、“分”、“秒”，其中时2位、分2位、秒2位，共六个数位，显示满刻度为23时59分59秒。通过分频得1Hz的秒钟信号，秒计满60即得1分钟，分满60即得1小时信号，小时满24即得一天。该数字时钟能实现清零，调时，调分以及闹钟等功能。通过采用Quartus2软件的对该数字时钟进行编程与仿真，得到了一个拥有计数，调时，闹钟的电子时钟。通过对数字时钟设计能掌握各类计数器及它们相连的设计方法，熟悉多个数码管显示的原理与方法以及模块化设计方式；掌

3、握用VHDL语言的设计思想以及整个数字系统的设计。［关键字]:数字时钟；VHDL语言；Quartus2；模块化38成都工业学院电子工程学院毕业设计论文目录第1章绪论31.1数字时钟的意义31.2数字时钟的背景31.3数字时钟的国内外现状4第2章数字时钟的设计环境52.1EDA简介52.2VHDL简介52.2.1VHDL的特点62.2.2VHDL的设计结构72.2.3VHDL的设计步骤72.3Quartus2软件的介绍7第3章数字时钟的硬件设计93.1模块设计框图93.2模块的设计103.2.1分频模块103.

4、2.2计数模块103.2.3段选与位选显示模块113.2.4控制模块123.2.5闹钟模块123.2.6显示选择模块133.3数字时钟总体原理图13第4章数字时钟的VHDL实现154.1软件设计与说明154.2程序流程框图154.3模块流程图164.3.1按键调整模块流程图164.3.2闹钟模块流程图174.3.3分频模块流程图184.3.4计数模块流程图194.3.5显示选择模块流程图214.3.6显示模块流程图21第5章数字时钟的仿真235.1Quartus2仿真235.2数字时钟模块的仿真235.3数字

5、时钟的仿真26结语27致谢28参考文献29附录3038成都工业学院电子工程学院毕业设计论文第1章绪论一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。从古至今，时间是人们生活中不可缺少的重要伴侣。如果没有时间的概念社会将停滞不前，从古代的圭表、水漏到后来的机械钟表，以及当今的电子钟都充分显现出了时间的重要。因此利用当今先进的科技致力于电子钟的研究，将能更好的服务于人们的生活。1.1数字时钟的意义时间的宝贵是个亘古不变的真理，然而工作的忙碌性和繁杂性很容易让人忘记当前的时间或是工作中不能及时方便地知晓时间。交通上，火车汽车要准时

6、到达，航班要准时起飞；在日常生活中，学校要求上学准时，公司召开的会议要求参加准时，重要约会要求到达准时；在工业生产中，许多工作环节都规定了精准的时间、间隔以及次序。所以说，随时准确地知道时间并且利用时间是学习、工作、生活的必要要求。因此设计一款准确，多功能的数字时钟是至关重要的。电子时钟与机械时钟相比具有很多优越性，首先其主要特点是直观性，电子时钟可以通过数字显示反映出当前的时间。其次在使用寿命方面，因为电子钟不是机械驱动，所以使用寿命更长。然后在准确度方面，由于应用了电子集成电路和石英晶体振荡器，数字时钟的

7、精准度远远超过了老式石英钟的石英机芯驱动。最后，电子时钟还能大大扩展老式钟表的功能，在准确显示时间的基础上，还可借助数字时钟实现诸如闹铃、定时、自动报警等功能。电子时钟的意义不仅仅在于反应时间本身，这个时间系统还可以当做一个单位模块应用于其他设备中，比如定时广播、定时开关烤箱、定时关闭路灯，以及其他各种定时电气的自动启用等设备，都是内嵌了电子时钟而实现其时间功能的。因此，研究电字时钟及其拓展电路的应用，将会对以后研究其他自动化设备产生积极意义。1.2数字时钟的背景20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动

8、下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。数字电子技术是当前发展最快的学科之一。数字电路的设计过程和方法也在不断的发展和完善。由于半导体技术的迅速发展，微型计算机的广泛应用，所以数字电子技术在现代科学技术领域中占很重要的地位，应用也更加广泛。数字电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发