基于vhdl语言的多功能数字钟设计

《基于vhdl语言的多功能数字钟设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于VHDL语言的多功能数字钟设计多功能数字钟的主要功能如下:（1）计时和校时,时间可已24h制或12h制显示。（2）日历：显示年、月、日、星期及设定功能。（3）跑表：启动、停止、保持显示和清除。(4)闹钟：设定闹钟时间，整点提示希望能帮上忙的好心人发至我的邮箱:100lyg@163.com最佳答案数字电子钟的设计一、绪论（一）引言20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，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。时间对人们来说总是那

2、么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。例如，许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。尤其在医院，每次护士都会给病人作皮试，测试病人是否对药物过敏。注射后，一般等待5分钟，一旦超时，所作的皮试试验就会无效。手表当然是一个好的选择，但是，随着接受皮试的人数增加，到底是哪个人的皮试到时间却难以判断。所以，要制作一个定时系统。随时提醒这些容易忘记时间的人。钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功

3、能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。（二）论文的研究内容和结构安排本系统采用石英晶体振荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。由LED数码管来显示译码器所输出的信号。采用了74LS系列中小规模集成芯片。使用了RS触发器的校时电路。总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能。论文安排如下：1、绪论阐述研究

4、电子钟所具有的现实意义。2、设计内容及设计方案论述电子钟的具体设计方案及设计要求。3、单元电路设计、原理及器件选择说明电子钟的设计原理以及器件的选择，主要从石英晶体振荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路五个方面进行说明。4、绘制整机原理图该系统的设计、安装、调试工作全部完成。二、设计内容及设计方案（一）设计内容要求1、设计一个有“时”、“分”、“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能的电子钟。2、用中小规模集成电路组成电子钟，并在实验箱上进行组装、调试。3、画出框图和逻辑电路图。4、功能扩展：(1)闹钟系统(2)整点报时。在59分51秒、53秒、

5、55秒、57秒输出750Hz音频信号，在59分59秒时，输出1000Hz信号，音像持续1秒，在1000Hz音像结束时刻为整点。(3)日历系统。（二）设计方案及工作原理数字电子钟的逻辑框图如图1所示。它由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,然后经过分频器输出标准秒脉冲。秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器满60后向小时计数器进位,小时计数器按照“24翻1”规律计数。计数器的输出分别经译码器送显示器显示。计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分。图1数字电子钟逻辑框图三、单元电路

6、设计、原理及器件选择（一）石英晶体振荡器1、重要概念的解释(1)反馈：将放大电路输出量的一部分或全部，通过一定的方式送回放大电路的输入端。(2)耦合：是指信号由第一级向第二级传递的过程。2、石英晶体振荡器的具体工作原理石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。它被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中。它还具有压电效应：在晶体某一方向加一电场，晶体就会产生机械变形；反之，若在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。在这里，我们在晶体某一方向加一电场，从而在与此垂直的方向产生机械振动，有

7、了机械振动，就会在相应的垂直面上产生电场，从而使机械振动和电场互为因果，这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限制时，才达到最后稳定，这种压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。用反相器与石英晶体构成的振荡电路如图2所示。利用两个非门G1和G2自我反馈，使它们工作在线性状态，然后利用石英晶体JU来控制振荡频率，同时用电容C1来作为两个非门之间的耦合，两个非门输入和输出之间并接的电阻R1和R2作为负反馈元件用，由于反馈电阻很小，可以近似认为非门的输出输入压降相等。电容C2是为了防止寄生振荡。例如：电路中的石英晶体振荡频率是4MHz时，则电路的输出频率为4MH

8、z。图2石英晶体振荡电路(二)分频器1、8421码制,5421码制用四位二进制码