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《基于cpld數(shù)字鐘設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、目錄一、設(shè)計要求…………………………………………………………1二、設(shè)計原理…………………………………………………………12.1電源電路………………………………………………………………12.2振蕩電路與分頻電路…………………………………………………12.3顯示電路………………………………………………………………22.4CPLD電路原圖…………………………………………………………2三、設(shè)計思路及步驟…………………………………………………3四、設(shè)計框圖…………………………………………………………3五、數(shù)字鐘的實現(xiàn)…………………………
2、…………………………35.1數(shù)碼管及小數(shù)點顯示控制電路……………………………………45.2校時電路…………………………………………………………65.3計數(shù)電路…………………………………………………………85.4多路選擇器………………………………………………………9六、總結(jié)體會……………………………………………………….10七、謝辭…………………………………………………………….11參考文獻…………………………………………………………….1111基于CPLD數(shù)字鐘設(shè)計一．設(shè)計要求1．?dāng)?shù)碼動態(tài)顯示時、分和秒；3．可以分別對時、分、
3、秒單獨進行手動校時；4．時與分之間的小數(shù)點常亮；5．分與秒之間的小數(shù)點以1Hz頻率閃爍；6.校對時間時對應(yīng)顯示位以2Hz頻率閃爍.二、設(shè)計原理2.1電源電路當(dāng)重新接通電源或計數(shù)過程出現(xiàn)誤差時都需要對時間進行校正.通常,校正時間的方法是:首先截斷正常的計數(shù)通路,然后再進行人工觸發(fā)計數(shù)或?qū)㈩l率較高的方波信號加到需要校正的計數(shù)單元的輸入端,校正完成后,再轉(zhuǎn)入正常計時狀態(tài)即可.2.2振蕩電路與分頻電路晶體振蕩器給數(shù)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準確的32768Hz的方波信號,可保證數(shù)字鐘的走時準確及穩(wěn)定.分頻電路采用T觸發(fā)器對其分頻，每經(jīng)過一個
4、T觸發(fā)器對其二分頻，所以各點的分頻倍數(shù)分別為：QD:24QE:25QF:26QG:27QH:28QI:29QJ:210QL:212QM:213QN:214此處采用的是32768Hz的晶振，故分頻之后QF:512Hz、QI:64Hz、QN:2Hz。電路原理圖如右圖所示：112.3顯示電路計數(shù)器實現(xiàn)了對時間的累計以8421BCD碼形式輸出,選用顯示譯碼電路將計數(shù)器的輸出數(shù)碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼顯示器件所需要的輸出邏輯和一定的電流.數(shù)碼管是共陰數(shù)碼顯示管，當(dāng)其控制端為“0”時，數(shù)碼顯示管顯示。顯示模塊輸入時鐘頻率為512Hz，顯示刷新頻率約為
5、85Hz。2.4CPLD電路原理圖此原理圖的MODE和ADD分別控制校正位和其校正位進行加一校正。MODE共有七個狀態(tài)分別對應(yīng)六個數(shù)碼管的校正和正常計數(shù)。11三、設(shè)計思路及步驟1按原理圖和元件插件圖完成電路的焊接；2擬定數(shù)字鐘的組成框圖，劃分模塊；3對各單元模塊電路進行設(shè)計與波形仿真；4總體電路設(shè)計與仿真；5程序下載與調(diào)試。四、設(shè)計框圖頻率信號輸入分頻微秒模塊秒模塊分模塊時模塊置數(shù)／位選顯示模塊進位進位進位高／低電平五、數(shù)字鐘的實現(xiàn)綜合電路模塊如下圖所示：115.1數(shù)碼管及小數(shù)點顯示控制電路5.1.1利用7493連成一個6進制
6、計數(shù)器，進行波形仿真，準確無誤后創(chuàng)建符號count6。5.1.2按如下電路圖連成一個三八譯碼器，進行仿真，正確之后也創(chuàng)建為符號decoder3to8。115.1.3.按如下電路圖作圖實現(xiàn)數(shù)碼管及小數(shù)點顯示控制電路。DOT工作原理：以512Hz的頻率作為時鐘脈沖，用六進制計數(shù)器為三八譯碼器提供六個不同狀態(tài)，每個數(shù)碼管的顯示頻率約為85Hz,觀測到的結(jié)果為：數(shù)碼管常亮。此電路的巧妙之處在于小數(shù)點的顯示是用一個或門，通過1Hz頻率來控制第三個數(shù)碼管的小數(shù)點顯示，再通過一個與非門來控制第五個數(shù)碼管的小數(shù)點顯示。第五個數(shù)碼管的小數(shù)點在整
7、個脈沖階段顯示，而第三個數(shù)碼管的小數(shù)點只有在低電平時顯示，故觀察到結(jié)果是第五個數(shù)碼管常亮，而第三個數(shù)碼管的小數(shù)點以1Hz的頻率閃爍。此處引出的Q[2..0]11的作用是為了與校時信號作比較，來控制校時位的消隱。仿真結(jié)果如下所示：5.2校時電路5.2.1.首先利用7493連成一個7進制計數(shù)器，進行波形仿真，準確無誤后創(chuàng)建符號count7；5.2.2.利用兩個D觸發(fā)器連成一個二位移位寄存器，用64Hz頻率對key進行采樣，依次寄存在二位移位寄存器中，若前后一致則結(jié)果為這個值，若前后不一致則保持原結(jié)果。功能如下表所示：第一D觸發(fā)器第
8、二D觸發(fā)器結(jié)果0000/11/0保持1115.2.3.11巧妙利用RS觸發(fā)器功能：再加上一個與門和或非門對其信號進行處理，使其出現(xiàn)R、S信號。電路如下圖所示：進行波形仿真，波形圖如下：準確無誤后創(chuàng)建符號keypulsegen。5.2.4.按如下電路圖連成校時電路。count7
