数字逻辑电路实验报告Word文件下载.docx

数字逻辑电路实验报告Word文件下载.docx

《数字逻辑电路实验报告Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字逻辑电路实验报告Word文件下载.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

用两个74160连成的60进制计数器，原图及生成的器件如下：

生成的六十进制计数器

（2）校时模块

校时模块设计要求实现校时，校分以及清零功能。

*按下校时键，小时计数器迅速递增以调至所需要的小时位。

*按下校分键，分计数器迅速递增以调至所需要的分位。

*按下清零键，将秒计数器清零。

注意事项：

在校分时，分计数器的计数不应对小时位产生影响，因而需要屏蔽此时分计数器的进位信号以防止小时计数器计数。

利用D触发器进行按键抖动的消除，因为D触发器是边沿触发，在除去时钟边沿到来前一瞬间之外的绝大部分时间都不接受输入，可以消除抖动。

计时采用1HZ的脉冲驱动计数器计数，而校时则需要较高频率的信号驱动以达到快速校时的目的。

因此这两种脉冲信号就需要两路选择器进行选择，条件即为是否按键。

D触发器用于按键的消抖，接更高的频率用于校时和校分，二路选择器用于区分是正常计时还是校时。

（3）整点报时模块

计时到59分50秒时，每两秒一次低音报时，整点时进行高音报时。

以不同频率的脉冲信号区分低音和高音报时。

报时的条件是计数器计数至所需要的时间点，因而需要一个比较模块，将分计数器和秒计数器的输出连至比较模块输入端完成比较过程。

注：

F1表示计数器分的高位，F0表示分的低位；

M1表示秒的高位，M0表示秒的低位。

当时间为59分00,02,04,06,08进行低音报时，当为整点时进行高音报时。

SIGA为1时低音报时，SIGB为1时高音报时。

（4）分频模块

在这个系统中需要很多种不同频率的脉冲信号，这些均可以通过一个基准频率分频器生成。

分频器就是一个进制很大的计数器，利用计数器的分频功能，从不同的输出位得到所需要的脉冲信号。

生成的分频器

由于clk的频率为1024hz，所以可以定义一个std_logic_vector（9downto0）,使它不停地从0000000000加到11然后又返回0000000000，由于最低位在clk脉冲到来时从0变为1，然后又在下一个脉冲变回0,因此最低位的时钟周期为clk的时钟周期的两倍，它的频率就为clk频率的确1/2即512hz。

同理，次高位的频率就为clk频率的1/2*1/2=1/4，用这种方法就可以得到各种能整除1024的频率，从而实现分频。

（4）动态显示模块

在6个不同的时间段分别将每组时间经过七段译码后输出到6个数码管，当某一组时间的七段码到达时，只点亮对应位置上的数码管，显示相应的数字，6次一个循环，形成一个扫描序列。

利用人眼的视觉暂留则可以同步显示6个数字。

CLK为时钟信号，S为计数器的小时，F为分，M为秒，SELOUT为六路选择器，选择哪个数码管工作，SEGOUT为七段译码器，使数码管显示数字。

动态扫描器件

（6）闹钟模块

设定的闹钟的时间应使用新的计数器进行存储，与正常的计时互不干扰。

与正常计时状态的显示切换。

可以设定一个按键，用于选择是将计时时间还是将闹钟时间送至动态显示模块。

应实现一个比较模块，当计时到与闹钟时间相等时，则驱动扬声器鸣叫。

闹钟响声应限定在一定时间内，且在这段时间内应随时可以通过按键取消闹时状态。

闹钟调时和分以及正常计时与闹钟定时之间的选择原图及生成的器件如下：

输入端CLK为时钟信号，SD清零，NAOZHONG是使计数器正常计时和闹钟定时界面的切换，SE调闹钟的小时，SD调闹钟的分，输出端即为闹钟的小时和分。

闹钟界面和正常计时界面的转换器件如下：

S表示计时器的时，F表示计时器的分，M表示计数器的秒；

SS表示闹钟的时，FF表示闹钟的分；

Q为计时和闹钟两个界面的切换开关，ABC为输出的时间。

正常计时时间和设定闹钟时间的比较器件如下：

S表示正常计时的小时，F表示闹钟的分；

SS表示闹钟的小时，FF表示闹钟的分；

Q为闹钟的开关，D当Q为1时，

并且正常计时的时间和闹钟时间相等时输出为1，否则为0。

三、心得和体会

经过一个星期对数字时钟实践的制作，从中学到了很多。

首先是对EDA的VHDL语言的更深层次认识，本来觉得EDA编程语言比较麻烦，可是接触了以后也就觉得它还是有它方便的地方，尤其是和图形编程结合的特点。

其次，这个实践其实到目前为止应该还不是一个成功的作品，还是有很多的仿真没有完成，原因可能也是自己的技术不到位。

但是整个制作的过程中，它促进了同学之间的相互沟通，也让我在自己的专业知识的学习过程中，更多的，更好的学习一门知识，用于以后的实践应用中，做这个数字钟的设计中包含了很多不同功能的程序，让我在其中学到了一些程序的中的思路，特别一步一步去把错误的程序改正确是一种很有成就感的事！

这样让我学到了更多的知识！

特别是在做数字时钟闹钟的那个模块时，我在网上查了好多程序，证实了好多错误的程序并从中更改出正确的程序！

相信，现在只是一个起步，以后，我会更好的努力，学习，对EDA孰能生巧。

附录：

用VHDL语言写的六十进制计数器如下：

libraryieee;

usecnt60_06is

port（clk:

instd_logic;

clear:

c:

outstd_logic;

k1,k0:

outstd_logic_vector（3downto0））;

endcnt60_06;

architecturecntofcnt60_06is

signalq1,q0:

std_logic_vector（3downto0）;

begin

process（clk,clear）

begin

if（clear='

1'

）then

q1<

="

0000"

;

q0<

c<

='

0'

else

if（clk'

eventandclk='

if（q1="

0101"

andq0="

1001"

）then-----到59

elsif（q1<

"

q0<

q1<

=q1+'

elsif（q0<

）then

=q0+'

endif;

k1<

=q1;

k0<

=q0;

endprocess;

endcnt;

用VHDL语言写的报时器源代码如下：

libraryieee;

use

usealert_06is

port（f1,f0,m1,m0:

instd_logic_vector（3downto0）;

siga,sigb:

outstd_logic）;

endalert_06;

architectureaofalert_06is

siga<

when（f1="

andf0="

andm1="

and（m0="

orm0="

0010"

0100"

0110"

1000"

））else'

sigb<

andm0="

）else'

enda;

用VHDL语言写的分频器的源代码如下：

usefenpin_06is

port（clk:

hz512,hz256,hz64,hz4,hz1:

endfenpin_06;

architecturefoffenpin_06is

signalcc:

std_logic_vector（9downto0）;

process（clk）

if（cc="

11"

cc<

0000000000"

else

=cc+1;

endif;

hz512<

=cc（0）;

hz256<

=cc

（1）;

hz64<

=cc（3）;

hz4<

=cc（7）;

hz1<

=cc（9）;

endf;

用VHDL语言写的动态扫描的源代码如下：

usedisplay_06is

port（clk:

s:

instd_logic_vector（7downto0）;

f:

m:

selout:

outstd_logic_vector（5downto0）;

segout:

outstd_logic_vector（6downto0）

）;

enddisplay_06;

architectureaofdisplay_06is

signalnumber:

signalsel:

std_logic_vector（5downto0）;

signalseg:

std_logic_vector（6downto0）;

signalq:

std_logic_vector（2downto0）;

a:

process（clk）

if（clk'

q<

=q+1;

endif;

endprocessa;

process（q）

caseqis

when"

000"

=>

sel<

000001"

001"

000010"

010"

000100"

011"

001000"

100"

010000"

101"

100000"

whenothers=>

000000"

endcase;

endprocess;

process

ifsel="

then

number<

=m（3downto0）;

elsifsel="

=m（7downto4）;

=f（3downto0）;

=f（7downto4）;

=s（3downto0）;

=s（7downto4）;

else

1111"

process（number）

casenumberis

when"

seg<

0111111"

0001"

0000110"

1011011"

0011"

1001111"

1100110"

1101101"

1111101"

0111"

0000111"

1111111"

1101111"

whenothers=>

0000000"

selout<

=sel;

segout<

=seg;

闹钟界面和正常计时界面之间的切换源代码如下：

useswitch_06is

port（s:

ss:

f:

ff:

m:

Q:

A:

outstd_logic_vector（7downto0）;

B:

C:

outstd_logic_vector（7downto0））;

endswitch_06;

architectureaofswitch_06is

process（Q,s,ss,f,ff,m）

Begin

if（Q='

A<

=ss;

B<

=ff;

C<

00000000"

A<

=s;

=f;

=m;

正常计时时间和设定的闹钟时间之间的比较的源代码如下：

usecomp_06isport（

s,ss,f,ff:

d:

Q:

instd_logic）;

endcomp_06;

architecturebehaviorofcomp_06is

process（Q,s,ss,f,ff）

if（rising_edge（Q））then

if（s=ssandf=ff）then

d<

elsed<

endbehavior;