數(shù)字鬧鐘的電子設(shè)計(jì)

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1、數(shù)字設(shè)計(jì)數(shù)字鬧鐘的電子設(shè)計(jì)班級(jí)：04通信學(xué)號(hào)：姓名：31目錄1、設(shè)計(jì)目的……………………………………………………32、設(shè)計(jì)選題……………………………………………………33、設(shè)計(jì)要求………………………………………………………34、分析要求和總體設(shè)計(jì)…………………………………………35、詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程及遇到的困難與解決方法…………………46、頂層設(shè)計(jì)…………………………………………………167、設(shè)計(jì)感想…………………………………………………19附：參考文獻(xiàn)及程序………………………………………2031一、設(shè)計(jì)目的:1.

2、通過(guò)設(shè)計(jì),掌握電子設(shè)計(jì)的一般思路,學(xué)習(xí)電子設(shè)計(jì)的一般方法.2.通過(guò)設(shè)計(jì),學(xué)習(xí)掌握MAX-PLUS2的使用方法.二、設(shè)計(jì)選題通過(guò)小組成員討論,決定做數(shù)字鐘的設(shè)計(jì).三、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)能進(jìn)行時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的十二小時(shí)制或二十四小時(shí)制的數(shù)字鐘，并具有定時(shí)與鬧鐘功能，能在設(shè)定的時(shí)間發(fā)出鬧鈴音，能非常方便地對(duì)小時(shí)、分鐘和秒進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)以校準(zhǔn)時(shí)間，每逢整點(diǎn)，產(chǎn)生報(bào)時(shí)音報(bào)時(shí)。四、分析要求和總體設(shè)計(jì)1.根據(jù)老師所給設(shè)計(jì)要求規(guī)納有以下需求的功能:[1].計(jì)時(shí)功能:這是本數(shù)字鐘設(shè)計(jì)的基本功能,每隔一秒鐘計(jì)時(shí)一次,并在顯示屏上顯示當(dāng)前

3、時(shí)間.[2].鬧鐘功能:如果當(dāng)前時(shí)間與設(shè)置的鬧鐘時(shí)間相同,則揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲.[3].校時(shí)功能:設(shè)置新的時(shí)間作為當(dāng)前時(shí)間.[4].設(shè)置鬧鐘:設(shè)置鬧鐘時(shí)間.[5].整點(diǎn)報(bào)時(shí):每逢整點(diǎn)則報(bào)時(shí).2.根據(jù)需求分析,我們采用自頂向下的方法確定數(shù)字鐘的總體實(shí)現(xiàn)思路如下:要實(shí)現(xiàn)以上的功能,經(jīng)過(guò)分析我們?cè)O(shè)計(jì)了四個(gè)模塊.分別是:計(jì)時(shí)模塊,校時(shí)功能模塊,鬧鐘功能模塊和選擇顯示模塊.根據(jù)自頂向下的設(shè)計(jì)方法確定數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)方案.為完全實(shí)現(xiàn)上面的4個(gè)功能,我們進(jìn)一步向下進(jìn)行功能劃分,得到更詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案如下:數(shù)字鐘計(jì)時(shí)模塊校時(shí)功能模塊鬧

4、鐘功能模塊選擇顯示模塊模24計(jì)數(shù)器模60計(jì)數(shù)器數(shù)字鐘校時(shí)鬧鐘校時(shí)顯示設(shè)置時(shí)間顯示計(jì)數(shù)時(shí)間顯示鬧鐘311.各模塊具體實(shí)現(xiàn)的功能及彼此之間的數(shù)據(jù)流流動(dòng)方向:[1].計(jì)時(shí)模塊:計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)采用一般的計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方法,只是模60的秒計(jì)數(shù)器滿60送進(jìn)位輸出,作為分計(jì)數(shù)器的CLK時(shí)鐘信號(hào).同理,模60的分計(jì)數(shù)器滿60送進(jìn)位輸出,作為時(shí)計(jì)數(shù)器的CLK時(shí)鐘信號(hào),這樣就實(shí)現(xiàn)了電子時(shí)鐘計(jì)數(shù)的雛形,以上是計(jì)時(shí)模塊內(nèi)部的數(shù)據(jù)流流向;由于要顯示,所以必須還要有一個(gè)輸出來(lái)表示現(xiàn)在的計(jì)數(shù)值,這個(gè)計(jì)數(shù)值應(yīng)該送到選擇顯示模塊進(jìn)行顯示,這是計(jì)時(shí)模

5、塊與外部的數(shù)據(jù)交換.[2].校時(shí)功能模塊:校時(shí)電路用來(lái)完成對(duì)計(jì)時(shí)時(shí)間以及鬧鐘時(shí)間的修改與校正,修改后的時(shí)間應(yīng)該要送到相應(yīng)的計(jì)數(shù)模塊作為新計(jì)數(shù)的起始值,所以要有輸出端將修改后的數(shù)值送到相應(yīng)的計(jì)數(shù)模塊.[3].鬧鐘功能模塊:比較當(dāng)時(shí)的時(shí)間是否與鬧鐘設(shè)置的時(shí)間相等,如果相同則應(yīng)該發(fā)出通知,告訴用戶時(shí)間到了,有點(diǎn)類似于比較器.因此要能從計(jì)時(shí)模塊獲得當(dāng)時(shí)時(shí)間,從校時(shí)模塊獲得設(shè)置的鬧鐘時(shí)間,要能將結(jié)果輸出作為提示.[4].選擇顯示模塊根據(jù)所在的狀態(tài),選擇輸出正在設(shè)置的新計(jì)數(shù)時(shí)間或新鬧鐘時(shí)間或當(dāng)前計(jì)數(shù)時(shí)間.一、詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程及

6、遇到的困難與解決方法1.計(jì)時(shí)模塊的設(shè)計(jì)[1].模60的計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì):(a).實(shí)現(xiàn)方案:采用一般的計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方法,每來(lái)一個(gè)CLK時(shí)鐘信號(hào)(T為1秒),計(jì)數(shù)值加1;如果計(jì)數(shù)到59,輸出一個(gè)進(jìn)位,表示一個(gè)周期.(b).實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的問(wèn)題及解決方案:通過(guò)以上分析,我做了初步的設(shè)計(jì),在機(jī)子上輸入草稿上的程序后,通過(guò)提示,發(fā)現(xiàn)以下的幾個(gè)錯(cuò)誤:31對(duì)于第一個(gè)提示錯(cuò)誤,我通過(guò)將SIGNAL中的BUFFER去掉即可,由于我輸出的Q_OUT中定義的是BUFFER,所以為了省時(shí)間直接拷貝,粗心而導(dǎo)致的錯(cuò)誤.因?yàn)檫@里不是在定義引腳,而

7、只是內(nèi)部的連接線定義,但BUFFER是相當(dāng)于帶輸出緩沖器并可以回讀的引腳,所以肯定是錯(cuò)誤的.上面這個(gè)圖是我改正了幾個(gè)小錯(cuò)后才保存的,其它一些錯(cuò)誤的提示就沒(méi)有在上面.還有兩個(gè)錯(cuò)誤是:我在定義端口時(shí),定義了輸出EN,并且在PROCESS的敏感參數(shù)表中列出來(lái)了,但在后面卻沒(méi)有用到,所以提示出錯(cuò).在PROCESS的敏感參數(shù)表中忘記寫(xiě)CLK信號(hào),卻寫(xiě)了一個(gè)輸出引腳,這是致命性的錯(cuò)誤.在輸入過(guò)程中的手誤,將QL=9寫(xiě)成了QL=’9’,提示出錯(cuò),明顯要么寫(xiě)成QL=”1001”.其它,邏輯上倒沒(méi)有出錯(cuò),因?yàn)檫@是參照EDA教材上

8、187頁(yè)的具有異步復(fù)位同步置數(shù)功能的計(jì)數(shù)器改寫(xiě)的.仿真圖如下,為了便于觀察分析,我在這設(shè)的ENDTIME是13微秒.31以上是我在單獨(dú)設(shè)計(jì)模60計(jì)數(shù)器時(shí)寫(xiě)下的,但在頂層設(shè)計(jì)時(shí),發(fā)現(xiàn)如果按上面這個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)果,將無(wú)法將新設(shè)置的時(shí)間作為新的起始計(jì)數(shù)時(shí)間.經(jīng)分析只要增加一個(gè)輸入用來(lái)接受新的設(shè)置值,相應(yīng)用一個(gè)OK信號(hào)控置便能實(shí)現(xiàn).因此,增加了兩個(gè)輸入.出現(xiàn)這種情況的主要原因是概要設(shè)計(jì)沒(méi)做到位.以