實訓(xùn)題目:計時器的設(shè)計
1? 系統(tǒng)設(shè)計
1.1設(shè)計要求
1.1.1 設(shè)計任務(wù)
設(shè)計并制作一臺計時器。
1.1.2 性能指標(biāo)要求
① 用EDA實訓(xùn)儀的I/O設(shè)備和PLD芯片實現(xiàn)計時器的設(shè)計。
② 計時器能夠顯示時、分和秒。
③ 用EDA實訓(xùn)儀上的8只八段數(shù)碼管顯示時、分和秒(如00123625)。
④ 計時器具有復(fù)位和校準(zhǔn)時、分、秒的按鈕。
1.2 設(shè)計思路及設(shè)計框圖
1.2.1設(shè)計思路
使用兩個六十進(jìn)制計數(shù)器和一個二十四進(jìn)制計數(shù)器,設(shè)計出了一個24小時計時器系統(tǒng)。
輸入CLK為1Hz(1s)的時鐘,經(jīng)過60分頻后產(chǎn)生1分鐘時鐘信號,再經(jīng)過60分頻后產(chǎn)生1小時的時鐘信號,最后進(jìn)行24分屏得到1天的脈沖送cout輸出。將兩個60分頻和一個24分頻的輸出送8段數(shù)碼管,得到24小時的計時顯示。
1.2.2總體設(shè)計框圖
CLK是1Hz時鐘輸入端。clrn復(fù)位輸入端,低電平有效。jm,jf,js分別是秒,分,時的時輸入端,下降沿有效。分別是秒分時的計時輸出端。cout是脈沖輸出端。
- 各個模塊程序的設(shè)計
- 調(diào)試過程
在電腦上設(shè)計好的工程,進(jìn)行編譯,編譯成功后進(jìn)行仿真,仿真成功后生成元件并加入到bdf中,找出相應(yīng)的輸入輸出并與模塊連接好,置頂并編譯,提前鎖好相應(yīng)的管腳。在實驗室使用Quartus 軟件調(diào)試,在軟件中open project打開設(shè)計好的工程,還需要對bdf進(jìn)行一次置頂編譯下載到實驗箱。
找到鎖好的管腳的撥碼開關(guān)或按鍵。撥動相應(yīng)的撥碼開關(guān)實現(xiàn)計時器的復(fù)位功能,按動jm,jf,js所鎖的按鍵可實現(xiàn)時、分、秒校準(zhǔn)。實訓(xùn)過程中也會出現(xiàn)一些錯誤,如無法實現(xiàn)23計數(shù)歸0,后發(fā)現(xiàn)是因為程序問題,修改后調(diào)試成功。
4? 功能測試
4.1 測試儀器與設(shè)備
EDA實驗箱。
4.2 性能指標(biāo)測試
能按實驗要求實現(xiàn)8只八段數(shù)碼管顯示(例如00235959)并具有復(fù)位和校準(zhǔn)時、分、秒和23時亮燈警告。
附錄1:仿真波形圖(部分模塊)