福建工程学院国脉信息学院
毕业设计（论文）开题报告
专 业: 电子信息工程 班级: 设计题目: 基于VHDL的多功能数字钟设计 学生姓名: 学号： 起止日期:2013.09.28—2013.10.10 （共 2 周） 设计地点: 福建工程学院国脉信息学院 指导教师:
2013年 09 月 26 日
福建工程学国脉信息学院本科毕业设计开题报告
1． 本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述： 数字钟是一种利用电子电路来显示秒、分、时的计时装置，从原理上讲是一种典型的数字电路，经典基本设计可用纯硬件电路实现，但电路结构复杂，功率损耗大等缺点，因此有必要对数字钟进行改进。本课题设计就是为了研究数字钟的原理，在经典基本电路上加以改进，并添加一些功能模块，制作出一件多功能数字钟。 随着人类科技文明的发展，人们对于时钟的要求在不断提高。从古代的滴漏更鼓到近代的机械钟，从电子表到目前的数字时钟，为了准确的测量和记录时间，人们一直在努力改进着计时工具。钟表的数字化，大力推动了计时的精确性和可靠性。到现在时钟已不仅仅被看做一种用来显示时间的工具，在很多实际应用中还需要它能够实现更多的其它功能。高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代时钟发展的趋势。在这种趋势下，时钟的数字化、多功能化已经成为现在时钟生产研究的主导设计方向。 随着科技的发展和社会的进步，人们对数字钟的要求也越来越高，传统的时钟已不能满足人们的需求。数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，有电子闹钟、电子秒表等等，国内外已有多种数字钟设计成果： (1)采用低成本数字集成电路及配套的LED显示器组成的数字钟； (2)利用VHDL硬件描述语言设计的多功能数字钟； (3)以单片机为中心控制单元，采用汇编语言编程，设计的数码管或液晶显示时、分、秒的时钟； 其中使用单片机设计的数字钟功能强大，界面友好，更好的满足了人们对它的智能化要求，这使得单片机在多功能数字钟中的应用非常普遍。由单片机作为数字钟的核心控制器，可以通过它的时钟信号进行计时实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行定时、校时功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术或者数码管显示技术。使用单片机系统设计多功能数字时钟成为一项不可回避的良好设计方案。
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2.本人对课题任务书提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析 预期目标： 拟定完整合理的技术方案，设计完整的系统电路。制作，调试可供测试的试验电路板。能通过实物能实现准确显示“时”、“分”、“秒”，并具有快速校准时、分、秒的功能。扩展功能有具整点报时功能。 3.本课题需要重点研究的问题及解决的思路 重点研究： 采用模块设计法完成多功能数字时钟的设计。基本功能是时钟显示，能准确显示“时”、“分”、“秒”，并具有快速校准时、分、秒的功能。扩展功能有具整点报时功能。工作内容包含：硬件电路设计、硬件电路的制作、软件程序流程图的设计、程序的编写、程序烧入单片机后实测验证。 整体思路： 用AT89S51以及1602字符液晶等器件实现电子时钟的设计。按照系统设计功能的要求，初步确定设计系统硬件部分由主控制模块、显示模块、键盘模块、报时功能模块共4个模块组成，电路系统构成框图如图所示： 显示模块 键盘模块 主控制模块 报时模块 由单片机作为数字钟的核心控制器，可以通过它的时钟信号进行计时实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行定时、校时功能。本次设计软件部分采用Quartus编程软件。 其实现具体功能有：
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1.时钟显示。此数字钟是一个将“时”、“分”、 “秒”显示于人的视觉器官的计时装置，它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒。 2.具有校准时间功能，校时功能可以根据需要自行设置时间，可以对时、分及秒进行单独校对，使其校正到标准时间，校对时间由4个键盘进行控制，为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供时间基准信号。 3.具体有定时闹钟以及校园打铃功能。本课题有定时闹铃功能，可以在任意时间响闹铃；此外，本课题具有校园打铃功能，即在每天固定时间（春季和夏季息时间不同）响铃20s。 4.利用Quartus平台实现精确控制步进电机旋转角度，带动表针精确指示时间。 4.完成本课题所必须的工作条件（如实验设备或实验环境条件、调研、计算机辅助设计条件等） Protel 99SE,EDA仿真软件,Protues，quartus II ②、硬件要求：ALTEA EPM7064SLI44-7 5.参考文献： [1] 李国洪，沈明山．可编程器件EDA技术与实践[M]．北京：机械工业出版社，2004． [2] 刘睿劼.基于FPGA的多功能数字钟的设计[J].应用技术与研究，2009 [3] 李景华，杜玉远．可编程逻辑器件与EDA技术[M]．沈阳：东北大学出版社，2000 [4] 谢自美.电子线路设计.实验.测试.华中科技大学出版社,2000.7. [5] EDA技术实用教程VHDL版 （第四版）
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6. 完成本课题的工作进度安排 2013.10.15--2013.11.10：收集、查阅资料 2013.11.15--2013.12.25：进行电路总体设计、硬件部分制作及外文翻译 2014.01.05—2014.02.15：进行软件部分的编写 2014.02.20—2014.04.15：完成调试和论文初稿 2014.04.20—2014.05.15：完善论文和毕设相关文档的修改 7. 指导教师审阅意见（对课题的深度、广度及工作量的意见和对毕业设计结果的预测） 指导教师 年 月 日 7.毕业设计指导小组意见： 指导小组组长_____ ____ 年 月 日 说明：
1.本报告必须由承担毕业论文课题任务的学生在正式开始做毕业设计的第1周内独立撰写完成，并交指导教师审阅。
2.开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告经导师签署意见及系审查后生效。
VHDL的多功能数字时钟开题报告 - 图文
