1、 1 物理与电子信息学院物理与电子信息学院 SOPC 技术技术课程设计报告书课程设计报告书 专业班级： 09 电信本 学生姓名： 学 号： 指导教师： 老师 设计时间： 2 摘 要 本课题设计为 24 小时制的多功能数字钟，具有时钟时间设置、闹钟时间设置、闹 钟开、闹钟关等功能，数字显示小时、分钟、秒，闹钟就绪灯，蜂鸣器。 在设计中采用 EDA 自动化设计技术。以计算机为基本平台，以硬件描述语言为系统 逻辑描述表达方式，以 EDA 工具作为开发环境，以大规模可编程逻辑器件为设计载体， 以专用集成电路 ASIC 为目标器件，以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计 过程。这样的设计方法，大大
2、的缩短了设计的周期，降低了设计成本。设计出来的数字 钟具有功能多、体积小、功耗低的特点。在论文中主要涉及的内容有： 1、介绍 Verilog HDL 语言。 2、介绍在 QuartusII 软件上对数字钟的设计。 3、介绍系统仿真结果和硬件验证与分析。 4、对整个设计系统进行总结。 关键词关键词: : 电子设计自动化 Verilog HDL 可编程逻辑器件 3 目 录 摘 要. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第 1 章 绪 论 3 第 2 章 数字钟 Verilog HDL 的设计 3 21 设计方案及工作原理. 4 2.1.1 数字钟设计原理. 4 2.1.2 数字钟功能 5 22 数
3、字钟钟控定时器的基本组成 5 2.2.1 D 触发器的设计. 5 2.2.2 数据选择器的设计. 6 2.2.3 计数器的设计 7 2.2.4 数据分配器 9 2.2.5 译码器. 10 2.2.6 分频器. 11 2.2.7 闹时器. 11 2.2.8 报时器 13 23 数字钟原理图 14 第 3 章 软件调试.15 结论 错误错误!未定义书签。未定义书签。 参考文献 17 附录 18 第 1 章 绪 论 数字钟是一种实现时、分、秒计时的钟表。与机械钟相比具有更高的准确性和直观性，具有更长的 使用寿命，已得到广泛的使用。数字钟的设计方法有许多种，例如可用中小规模集成电路组成电子 4 钟，也
4、可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟，还可以利用单 片机来实现电子钟等等。这些方法都各有其特点，其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，以 便于功能的扩展。 第第 2 2 章章 数字钟数字钟 Verilog HDLVerilog HDL 的设计的设计 21 设计方案及工作原理 2.1.1 数字钟设计原理 数字钟的示意如下图所示。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。 数字钟示意图如上图所示 产生闹铃 和报时音 校时 时、分、 秒 时间 显示 5 212 数字钟功能 1) 具有正确的时、分、秒计时功能。 2) 计时结果要用数码管分别显示进、分、秒的十位和个位。 3) 有校时功能。当 S 键
