EDA课程设计 - 多功能数字钟的设计 - 图文

E D A课 程 设 计

学院:电气信息学院 专业年级:通信工程2013级 姓名: 学号

课题: EDA课程设计 指导老师: 日期：2016年7月6日

第一章 多功能数字钟的设计

1、设计任务

了解数字钟的工作原理，进一步熟悉VHDL语言编写驱动七段数码管显示代码，并且掌握用多进程的方式实现一个综合性的程序。最终实现硬件和软件多功能数字钟的设计。

（1）显示的格式为小时-分钟-秒钟，是24小时制，整点报时时间为5秒，级从整点前5秒钟开始进行报时提示，LED灯开始闪烁，过整点后，停止闪烁。 （2）系统时钟选择时钟模块的10KHz，要得到1Hz时钟信号，必须对系统时钟进行10000次分频。

（3）调整时间的按键用按键模块的S1和S2，S1调节小时，每按下一次，小时增加一个小时，S2调节分钟，每按下一次，分钟增加一分钟。另外用S8按键作为系统时钟复位，复位后全部显示00-00-00。

2、方案设计

2.1软件设计方案

用VHDL语言编写程序实现设计内容中需要实现的功能。将编写好的VHDL的程序加载到硬件电路中，从而驱动七段数码管时间，并用按键控制时间的变化，用软件仿真验证实验结果。

2.2硬件设计方案

在软件方案实现的基础上，将已经运行成功的程序，将结果烧制到硬件电路中，最后生成顶层电路原理图。

3、设计的具体实现

3.1设计步骤

3.1.1打开QUARTUSII软件，新建一个工程

3.1.2建完工程之后，再新建一个VHDL File，打开VHDL编辑器对话框； 3.1.3按照自己设计方案，在VHDL编辑窗口编写VHDL程序；(程序见附录) 3.1.4编写完VHDL程序后，保存在自己新建的文件夹在D盘的目录下； 3.1.5对自己编写的VHDL程序进行编译仿真，对程序的错误进行修改，直到完全通过编译和仿真；

3.1.6仿真无误后，依照按键开关、数码管、LED灯与FPGA的管脚连接表进行管脚分配。分配完成后，在进行编译一次，以使管脚分配生效；

端口名 CLK HOUR MIN RESET LED0 LED1 LED2 LED3 DISPLAY0 DISPLAY1 DISPLAY2 DISPLAY3 DISPLAY4 DISPLAY5 DISPLAY6 SEG-SEL0 SEG-SEL1 SEG-SEL2 使用模块信号 数字信号源 按键开关S1 按键开关S2 按键开关S8 LED灯模块LED1 LED灯模块LED2 LED灯模块LED3 LED灯模块LED4 数码管A段 数码管B段 数码管C段 数码管D段 数码管E段 数码管F段 数码管G段 位选DEL0 位选DEL1 位选DEL2 对应FPGA管脚 C13 P25 P26 N25 G13 G15 G14 H12 F13 F14 F15 E15 F16 F17 E18 G18 G17 G16 时间显示 整点倒计时 说明 时钟为10KHz 调整小时 调整分钟 复位

3.1.7用下载电缆通过JTAG口将对应的sof文件加载到FPGA中，观察设计结果是否和自己的编程思想一致。

4、设计的实验验证结果

4.1在硬件电路板上，七段数码管显示的结果

在附录中的数字时钟的源程序，当设计文件加载到目标器件后，将数字信号源模块的时钟选为10KHZ，数码换开始显示时间，从00︰00︰00开始。整点正在前5秒的时候。LED灯的模块LED1-LED5开始闪烁，一旦超过整点，LED停止显示。按动按键开关的S1、S2小时和分钟开始步进，步进开始调整。按下按键开关S8，显示恢复到00-00-00从新开始显示时间。