基于FPGA的多功能电子万年历毕业设计说明.doc

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1、毕业设计中期报告题目名称:基于FPGA的万年历设计院系名称:电气学院班级:应电学号:0832100589学生:梁启超指导教师:金凤2011年06月目录一、多功能电子万年历及FPGA简介11.1电子万年历的发展11.2FPGA简介11.3 电子万年历的工作原理2二、多功能电子万年历各功能模块实现42.1 时钟问题42.1.1 全局时钟42.1.2 门控时钟42.1.3 多级逻辑时钟52.1.4 波动式时钟52.2 电子万年历的控制系统62.3 主控制模块maincontrol72.4 时间及其设置模块time_auto_and_set82.2.1 时间模块timepi

2、ece_main82.2.2时间设置模块timeset92.2.3 时间数据与时间设置数据多路选择模块time_mux112.3 时间显示动态位选模块time_disp_select132.4 显示模块disp_data_mux142.5 秒表模块stopwatch152.6 日期显示与设置模块date_main162.6.1 日期自动工作模块autodate162.6.2 日期设置模块setdate172.7 闹钟模块alarmclock172.8 分频模块fdiv192.9 顶层模块图20三、附录22电子万年历系统的VerilogHDL语言程序设计部分代码223

3、.1主控制模块223.2秒自动计时子模块243.3时间自动工作控制243.4时间数据与时间设置数据多路选择模块253.5时间及其设置模块263.6时间显示动态位选模块273.7秒表模块283.8分频模块28参考文献301引言1.1选题意义钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大扩展了钟表原先的报时功能,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、定时启闭路灯等。所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究电子万年历及扩大其应用,有非常现实的意义。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,

4、且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。电子万年历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。因此,我们此次设计与制做电子万年历就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟。而且通过万年历的制作进一步了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及使用方法,且由于电子万年历包括组合逻辑电路和时序电路,通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。本设计基于FPGA芯片,外围电路简单,系统集成化程度高,精度高,采用VerilogHDL语言编程,用软件的方式设计硬件,灵活性好,方便以后的产品升级。1.2电子万年

5、历的研究背景在当代繁忙的工作与生活中,时间与我们每一个人都有非常密切的关系,每个人都受到时间的影响。为了更好的利用我们自己的时间,我们必须对时间有一个度量,因此产生了钟表。钟表的发展是非常迅速的,从刚开始的机械式钟表到现在普遍用到的数字式钟表,即使现在钟表千奇百怪,但是它们都只是完成一种功能——计时功能,只是工作原理不同而已,在人们的使用过程中,逐渐发现了钟表的功能太单一,没有更大程度上的满足人们的需求。因此在这里,我想能不能把一些辅助功能加入钟表中。在此设计中所设计的钟表不但具有普通钟表的功能,它还能实现额外的功能:世界时、农历显示。人类不断研究,不断创新纪录。发

6、展到现在人们广泛使用的万年历。万年历是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站,码头办公室等公共场所,成为人们常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大扩展了钟表原先的报时功能。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、自动起闭路灯、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,但是所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究万年历及扩大其应用,有着非常现实的意义。它可以对年、月、日、

7、周日、时、分、秒进行计时,对于数字电子万年历采用直观的数字显示,可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒等信息,还具有时间校准等功能。综上所述此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。1.3国外产品研究综述万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、成本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。近些年我国也开始重视对电子万年历的开发与设计,让更多的电子时钟能够走进人民生活,让更多的人能够应用到功能强大,精度高的电子时钟。但是仍然存在很多问题。中国电子万年历产业发展出现

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