片上系统课程设计报告：自动打铃系统

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1、片上系统课程设计报告学校：北京交通大学学院：电子信息工程学院专业：通信工程姓名：周冠龙学号：09211125指导老师：任希目录一、课程设计题目……………………………………………………2二、设计目的…………………………………………………………2三、设计要求…………………………………………………………2四、系统设计及各部分功能描述……………………………………2五、WAX+plusII仿真实现…………………………………………3六、课设总结及感想………………………………………………161一、课程设计题目

2、自动打铃系统二、设计目的1.熟练掌握VHDL语言和MAX+plusII软件的使用方法；2.熟悉使用MAX+plusII设计以及仿真电路的流程；三、设计要求(一)基本部分1.基本计时和显示功能（用24小时进制），包括时、分、秒的数字显示。2.能设置当前时间（包括时、分、秒）。3.能实现基本打铃功能，规定：上午6：00起床铃：打铃5s、停2s、再打5s；下午10：30起床铃：打铃5s、停2s、再打5s。4.使用动态数码管进行时间显示，蜂鸣器做铃声。(二)发挥部分1.增加整点报时功能，整点时铃声响5s

3、，要求有控制开启、关闭的功能。2.增加调整起床铃、熄灯铃时间及打铃时间长短和间歇时间长短的功能。3.增设上午4节课的上、下课打铃功能，每次铃声5s，规定：第一节，7：30上课，8：20下课；第二节，8：30上课，9：20下课；第三节，9：40上课，10：30下课；第四节，10：40上课，11：30下课。四、系统设计及各部分功能描述1.系统设计根据设计要求，设计如下图4-1所示的自动打铃系统，可分为计时电路、显示电路、时间设置电路和定时打铃控制电路。自动打铃系统时间设置走时电路显示电路定时打铃电路

4、控制电路十进制六进制扫描七段计数器计数器电路译码器图4-122.各部分功能描述1)时间设置电路。时间设置电路的输入信号是启动、终止、复位以及时间设置按键与输入确认键。按照使用的习惯，将启动、终止用一个复用按键(begend)来实现，即按下一次启动时间设置，二次按下终止设置，再次按下启动设置，如此循环。时间设置按键(keyup)，每当按下该键时，当前设置位的数值增加1，安从小到大的顺序递增循环。在此过程中，当输入确认键(key)按下时，即锁定当前值为该时间位的新设定值。该部分的输出信号是提供给计时

5、模块的时、分、秒以及告知计时模块接受新的设置信息的输出信号(settime)。2)计时电路的输入除了由上述时间设置电路提供的以外，还包括时钟信号(clk)，该部分是通过对该时钟信号的计数，而实现正常的计时功能。3)显示电路部分需要将输入的时间信息显示在6个动态扫描的数码管上，其输入信号除了计时电路送出的当前信号外，还有用于扫描数码管的时钟信号sclk。为防止数码管闪烁，该时钟信号的频率不能过低，一般取1kHz。输出信号包括驱动数码管显示的一组8位数据线和3根地址选择线。4)定时打铃控制电路的输入

6、信号即是计时电路的时间输出，已存储好的定时信息和当前的时间输入的对比结果即可控制打铃与否。五、WAX+plusII仿真实现1.分别设计各功能模块电路，再依次连接起来，即可得到设计原理图5-1图5-13其中：CONTROL代表时间设置电路，CLOCK代表计时电路，DISPLAY代表显示电路，RING2代表定时打铃控制电路。2.各功能模块VHDL源代码1)时间设置电路LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.A

7、LL;USEIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;Entitycontrolisport(reset:INSTD_LOGIC;BEGEND:inSTD_LOGIC;--时间设置开始&结束KEYUP:inSTD_LOGIC;--设置时间ENTER:inSTD_LOGIC;--确认设置时间SETTIME:OUTSTD_LOGIC;--向CLOCK计时电路输送调整时间HOURHSET:OUTINTEGERRANGE0TO2;定义HOURHSET小时高位整型范围为0到2HOURLSET:OU

8、TINTEGERRANGE0TO9;MINHSET:OUTINTEGERRANGE0TO5;MINLSET:OUTINTEGERRANGE0TO9;SECHSET:OUTINTEGERRANGE0TO5;SECLSET:OUTINTEGERRANGE0TO9);ENDentitycontrol;ARCHITECTUREarchiOFcontrolISTYPESTATEIS(SETHH,SETHL,SETMH,SETML,SETSH,SETSL,INI);--SEVENOPERATIONSTATE