u13653 自动化1105班 骆攀Word下载.docx
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二、实验要求
1.能显示小时、分钟、秒钟（小时以24进制,时、分用显示器，秒用LED）
2.能调整小时、分钟的时间
3.复位
三、实验仪器
QUARTUSII软件PCDEO实验板
四、需求分析与系统设计说明
数字钟由2个60进制计数器和1个24进制计数器和两个2选1数据选择器共5个模块构成,3个计数器公用一个时钟信号CP。
2个选择器分别用于选择分计数器和时计数器的使能控制信号,对时间进行校正时,在控制器的作用下,使能信号接高电平,此时每来一个时钟信号,计数器加一计数,从而实现对小时和分钟的校正.正常计时时,使能信号来自低位计数器的输出,即秒计数器达到59秒时,产生输出信号使分计数器加1,分秒计数器同时计到最大值时即59分59秒时,产生输出信号使小时计数器加一。
主要模块如下：
顶层模块：
moduletime_counter（
inputCLK,
inputRESET,
input[2:
0]SWITCH,
inputGrimSelect,
input[1:
0]KEY,
output[31:
0]SEG,
output[7:
0]LED
）;
parameterFCLK=50_000_000;
//设定时钟频率
wireclk_1hz,clk_4hz,clk_10hz,clk_100hz;
wireadd_cmd,sub_cmd;
wirecarry_in_minute,carry_in_hour;
wire[2:
0]mode;
wiregrim_select;
wire[5:
0]sec_value,min_value,hour_value;
wire[3:
0]min_out_ones,min_out_tens,hour_out_ones,hour_out_tens;
0]alarm_min,alarm_hour;
0]alarm_min_ones,alarm_min_tens,alarm_hour_ones,alarm_hour_tens;
wire[6:
0]stop_sec,stop_mill;
0]stop_sec_ones,stop_sec_tens,stop_mill_ones,stop_mill_tens;
reg[3:
0]led_in_1,led_in_2,led_in_3,led_in_4;
wire[7:
0]led_out_1,led_out_2,led_out_3,led_out_4;
/*assignclk_1hz=CLK;
assignclk_4hz=CLK*4;
assignclk_10hz=CLK*10;
assignclk_100hz=CLK*100;
*/
assignmode=SWITCH;
assigngrim_select=GrimSelect;
/************************************************/
/*开关模式选择*/
always@（posedgeCLK）
begin
if（mode==3'
b000）
begin
led_in_1=min_out_ones;
led_in_2=min_out_tens;
led_in_3=hour_out_ones;
led_in_4=hour_out_tens;
end
elseif（mode==3'
b001）
begin
b010）
end
b101）
led_in_1=alarm_min_ones;
led_in_2=alarm_min_tens;
led_in_3=alarm_hour_ones;
led_in_4=alarm_hour_tens;
b110）
b100）
b111）
led_in_1=stop_mill_ones;
led_in_2=stop_mill_tens;
led_in_3=stop_sec_ones;
led_in_4=stop_sec_tens;
else
end
freq_dividerinst_freq_divider
（
.CLK（CLK）,
.clk_1hz（clk_1hz）,
.clk_4hz（clk_4hz）,
.clk_10hz（clk_10hz）,
.clk_100hz（clk_100hz）
KeyDetectinst_KeyDetect（
.Key（KEY）,
.add_cmd（add_cmd）,
.sub_cmd（sub_cmd）
SecondCountinst_SecondCount（
.clk_1hz（clk_1hz）,
.reset（RESET）,
.carry_in_minute（carry_in_minute）,
.sec_value（sec_value）
MinuteCountinst_MinuteCount（
.mode（mode）,
.sub_cmd（sub_cmd）,
.carry_in_hour（carry_in_hour）,
.min_value（min_value）
HourCountinst_HourCount（
.grim_select（grim_select）,
.hour_value（hour_value）
SEG7_OUTinst_SEG7_OUT1（
.in_seg_value（led_in_1）,
.out_seg_value（led_out_1[6:
0]）
SEG7_OUTinst_SEG7_OUT2（
.in_seg_value（led_in_2）,
.out_seg_value（led_out_2[6:
SEG7_OUTinst_SEG7_OUT3（
.in_seg_value（led_in_3）,
.out_seg_value（led_out_3[6:
SEG7_OUTinst_SEG7_OUT4（
.in_seg_value（led_in_4）,
.out_seg_value（led_out_4[6:
LED_OUTinst_LED_OUT（
.in_led_value（sec_value）,
.out_led_value（LED[5:
//change
ConvertToBCDinst_ConvertToBCD1（
.bin_in（min_value）,
.ones（min_out_ones）,
.tens（min_out_tens）
ConvertToBCDinst_ConvertToBCD2（
.bin_in（hour_value）,
.ones（hour_out_ones）,
.tens（hour_out_tens）
ConvertToBCDinst_ConvertToBCD3（
.bin_in（alarm_min）,
.ones（alarm_min_ones）,
.tens（alarm_min_tens）
ConvertToBCDinst_ConvertToBCD4（
.bin_in（alarm_hour）,
.ones（alarm_hour_ones）,
.tens（alarm_hour_tens）
SharpClockinst_SharpClock（
.mode（mode）,
.min_value（min_value）,
.hour_value（hour_value）,
.sharp_led（LED[6]）
Alarm_Setinst_Alarm_Set（
.alarm_min（alarm_min）,
.alarm_hour（alarm_hour）
Alarm_Ringinst_Alarm_Ring（
.alarm_hour（alarm_hour）,
.alarm_led（LED[7]）
Stop_Watchinst_Stop_Watch（
.stop（add_cmd）,
.start（sub_cmd）,
.stop_mill（stop_mill）,
.stop_sec（stop_sec）
assignSEG={led_out_4,led_out_3,led_out_2,led_out_1};
assign{led_out_4[7],led_out_3[7],led_out_2[7],led_out_1[7]}=（（mode==3'
b0）||（mode==3'
b100））?
4'
b1011:
b1111;
assignstop_sec_ones=stop_sec%10;
assignstop_sec_tens=stop_sec/10;
assignstop_mill_ones=stop_mill%10;
assignstop_mill_tens=stop_mill/10;
endmodule
计数模块：
//时分秒分别计时
moduleSecondCount（
inputclk_1hz,
inputreset,
outputcarry_in_minute,
output[5:
0]sec_value
regcarry_in_minute_temp;
reg[5:
0]sec_value_temp;
initial
sec_value_temp=6'
b0;
carry_in_minute_temp=1'
always@（posedgeclk_1hzornegedgereset）
if（!
reset）
sec_value_temp<
=6'
if（sec_value_temp==6'
d59）
sec_value_temp<
else
=sec_value_temp+6'
b1;
carry_in_minute_temp<
=1'
elseif（sec_value_temp==6'
d58）
else
assigncarry_in_minute=carry_in_minute_temp;
assignsec_value=sec_value_temp;
moduleMinuteCount（
inputclk_10hz,
inputcarry_in_minute,
0]mode,
inputadd_cmd,
inputsub_cmd,
outputcarry_in_hour,
0]min_value
0]min_value_temp;
regcarry_in_hour_temp;
regcarry_in_min_last;
regcarry_in_min_temp;
min_value_temp<
carry_in_hour_temp<
carry_in_min_last<
carry_in_min_temp<
always@（posedgeclk_10hzornegedgereset）
carry_in_min_temp<
carry_in_min_last<
carry_in_min_last=carry_in_min_temp;
carry_in_min_temp=carry_in_minute;
min_value_temp<
if（mode==3'
b0）//mode=2'
b00）
begin
if（（carry_in_min_temp==1'
b0）&
&
（carry_in_min_last==1'
b1））
begin
if（min_value_temp==6'
min_value_temp<
else
=min_value_temp+6'
end
end
elseif（mode==3'
b001）//mode=2'
b01
if（add_cmd）
elseif（sub_cmd）
b0）
d59;
=min_value_temp-6'
carry_in_hour_temp<
elseif（min_value_temp==6'
d59&
carry_in_minute&
mode==3'
assigncarry_in_hour=carry_in_hour_temp;
assignmin_value=min_value_temp;
moduleHourCount（
inputcarry_in_hour,
inputgrim_select,
0]hour_value
0]hour_value_temp;
regcarry_in_hour_last;
0]Hour_MAX;
hour_value_temp=6'
carry_in_hour_last=1'
carry_in_hour_temp=1'
Hour_MAX=6'
d24;
always@（posedgeclk_10hz）
if（grim_select）
Hour_MAX=6'
d23;
d12;
carry_in_hour_last<
carry_in_hour_last=carry_in_hour_temp;
carry_in_hour_temp=carry_in_hour;
hour_value_temp<
if（mode==3'
b00
if（（carry_in_hour_temp==1'
（carry_in_hour_last==1'
if（hour_value_temp>
=Hour_MAX）
hour_value_temp<
=hour_value_temp+6'
elseif（mode==3'
b010）//mode=2'
b01,add_cmdandsub_cmdvalid
if（sub_cmd）
if（hour_value_temp==6'
=Hour_MAX;
=
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