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《基于cpld的多功能數(shù)字時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)1》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于CPLD的多功能數(shù)字時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)何有為沈祖斌(江漢大學(xué)數(shù)計(jì)學(xué)院湖北，武漢430056)摘要：基于CPLD的數(shù)字時(shí)鐘，采用原理圖方式設(shè)計(jì)，使用自上而下的思想和模塊化思想設(shè)計(jì)時(shí)鐘系統(tǒng)，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)明晰的帶有防機(jī)械按鍵抖動(dòng)的多功能數(shù)字時(shí)鐘。在quartusII9.0平臺(tái)上編譯與仿真，得到正確結(jié)果；同時(shí)也在ALTERA公司的CPLD芯片EPM240T100C5上驗(yàn)證通過，效果良好計(jì)時(shí)精準(zhǔn)。本文詳細(xì)介紹該數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)通過原理圖方式實(shí)現(xiàn)的全過程，重點(diǎn)介紹動(dòng)態(tài)刷新、功能選擇、校時(shí)閃爍、防機(jī)械按鍵抖動(dòng)模塊的功能實(shí)現(xiàn)。采用原理圖設(shè)計(jì)方式，加強(qiáng)了對(duì)數(shù)字邏輯器件的熟悉，能全方位鍛煉學(xué)生能力。關(guān)鍵詞：數(shù)字鐘防抖動(dòng)
2、原理圖校時(shí)Abstract：DigitalclockbasedonCPLD,theschematicdesign,usingthetop-downthoughtandtheideaofmodularizationdesignoftheclocksystem,formingastructureclearwithantimachineryjitterofkeysofthemulti-functiondigitalclock.OnthequartusII9platformtocompileandsimulation,gettherightresults,butalsointheALTERAcom
3、pany'sCPLDchipEPM240T100C5verificationthrough,theeffectofgoodtimeaccurate.Thewholeprocessofthedigitalclocksystemisintroducedindetail,andthefunctionofdynamicrefresh,functionselection,flash,andantimechanicalkeyjittermoduleareintroducedindetail.Usingtheprinciplediagramdesignmethod,strengthentheunders
4、tandingofthedigitallogicdevice,canthefullrangeoftrainingstudents'ability.Keywords:digitalclock，Antishake,Schematicdiagram,School1.整體設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)采用最原始的原理圖設(shè)計(jì)方案，采用原理圖設(shè)計(jì)能最大限度的了解內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，了解其中的原理構(gòu)造，清晰易懂，而且在一定程度上很好的強(qiáng)化與鍛煉了“數(shù)字邏輯”知識(shí)。在一般的簡易時(shí)鐘基礎(chǔ)上有了比較明顯的改進(jìn)。1.1系統(tǒng)需求分析該時(shí)鐘主要的功能有：①數(shù)字鐘采用12h制計(jì)時(shí)，由4只數(shù)碼管顯示，不同模式下可以顯示時(shí)分，分秒。②小時(shí)和分
5、鐘部分具有校時(shí)功能，且對(duì)分鐘校準(zhǔn)時(shí)，分顯示部分閃爍；對(duì)小時(shí)校準(zhǔn)時(shí)，小時(shí)顯示部分閃爍。③具有防機(jī)械按鍵抖動(dòng)功能，能夠基本上消除抖動(dòng)，從而增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。①外部按鍵輸入不能多于兩個(gè)，model鍵用于切換模式，check鍵用于校時(shí)。②當(dāng)處于時(shí)分顯示模式時(shí)，中間的小數(shù)點(diǎn)閃動(dòng)以此代表秒鐘。③以ALTERA公司的EPM240T100C5為硬件基礎(chǔ)，要求驗(yàn)證良好，計(jì)時(shí)精準(zhǔn)。1.2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)流程如圖所示，是該時(shí)鐘的整體實(shí)現(xiàn)流程圖，實(shí)驗(yàn)板采用CPLD芯片EPM240，它是一個(gè)中規(guī)模的實(shí)驗(yàn)板，有很高的集成性，完全可以完成這個(gè)系統(tǒng)的需求。50MHz晶振源分頻為1Hz秒、分、時(shí)計(jì)數(shù)電路功能選擇電路動(dòng)態(tài)刷新和顯示譯碼
6、電路閃爍電路校時(shí)電路防機(jī)械按鍵抖動(dòng)電路控制電路該時(shí)鐘的晶振源由實(shí)驗(yàn)板自帶的50MHz晶振源提供，考慮到系統(tǒng)的特殊性需要一定程度的時(shí)間準(zhǔn)確性，對(duì)50MHz分頻得到1Hz的脈沖；然后對(duì)其計(jì)數(shù)，“秒鐘”滿60清0向分位進(jìn)一，同樣“分”滿60進(jìn)一到“時(shí)”，小時(shí)采用12小時(shí)制，故時(shí)滿12清零。接著，使用刷新電路對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)刷新，并通過數(shù)碼管顯示出來。對(duì)于校時(shí)部分，直接通過校時(shí)電路對(duì)分、時(shí)部分進(jìn)行校時(shí)。最后，關(guān)于對(duì)控制電路的設(shè)計(jì)，控制電路通過使用模二進(jìn)制的循環(huán)狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)顯示時(shí)分、顯示分秒、分鐘校時(shí)閃爍、小時(shí)校時(shí)閃爍四種模式循環(huán)，不同模式的控制，對(duì)模式信號(hào)進(jìn)行處理，從而使MUX進(jìn)行不同的選擇實(shí)現(xiàn)顯示以及
7、閃爍。關(guān)于防抖部分，在每個(gè)按鍵輸入處進(jìn)行消抖處理即可。2.數(shù)字鐘模塊實(shí)現(xiàn)在確定整體思路基礎(chǔ)后，進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，采用模塊化設(shè)計(jì)方便進(jìn)行局部調(diào)整，以及模塊的重用，便于開發(fā)，節(jié)省開發(fā)流程?？梢赃M(jìn)行同步設(shè)計(jì)而不需要等待某個(gè)部分設(shè)計(jì)好后才進(jìn)行后續(xù)設(shè)計(jì)，能很好的進(jìn)行并行開發(fā)，縮短開發(fā)周期。對(duì)于該系統(tǒng)劃分為以下幾個(gè)模塊去實(shí)現(xiàn)：①分頻電路②秒鐘計(jì)時(shí)電路③時(shí)鐘計(jì)時(shí)電路④動(dòng)態(tài)刷新和譯碼顯示電路⑤控制電路⑥防機(jī)械按鍵抖動(dòng)電路⑦閃爍電路⑧校時(shí)電
