elsecout:
=0;--输出“1”，完成1KHz频率输出
endif;
endif;
endprocess;
P500HZ:
process（q1KHz）--q1KHz作为输入信号，分出q500Hz
variablecout:
integer:
=0;
begin
ifq1KHz'eventandq1KHz='1'then
cout:
=cout+1;
ifcout=1thenq500Hz<='0';--二分频
elsifcout=2thencout:
=0;q500Hz<='1';
endif;
endif;
endprocess;
P2HZ:
process（q500Hz）
variablecout:
integer:
=0;
begin
ifq500Hz'eventandq500Hz='1'then
cout:
=cout+1;
ifcout<=125thenq2Hz<='0';
elsifcout<250thenq2Hz<='1';
elsecout:
=0;
endif;
endif;
endprocess;
P1HZ:
process（q2Hz）
variablecout:
integer:
=0;
begin
ifq2Hz'eventandq2Hz='1'then
cout:
=cout+1;
ifcout=1thenq1Hz<='0';
elsifcout=2thencout:
=0;q1Hz<='1';
endif;
endif;
endprocess;
endbhv;
（3）模块图:
2、控制器模块（contral.vhd）
（1）模块说明：
输入端口k，set键来控制6个状态，这六个状态分别是：
显示计时时间状态，调计时的时、分、秒的3个状态，调闹铃的时、分的3个状态，reset键是复位键，用来回到显示计时时间的状态。
（2）波形仿真图：
（3）模块图：
3、二选一模块（mux21a.vhd）
（1）源程序：
libraryieee;
useieee.std_logic_1164.all;
useieee.std_logic_unsigned.all;
entitymux21ais
port（a,b,s:
inbit;
y:
outbit）;
endentitymux21a;
architectureoneofmux21ais
begin
process（a,b,s）
begin
ifs='0'then
y<=a;--若s=0,y输出a,反之输出b。
elsey<=b;
endif;
endprocess;
endarchitectureone;
（2）仿真波形图：
（3）模块图：
4、计时模块
a.秒计时（second.vhd）
（1）仿真波形图：
（2）模块图：
b.分计时（minute.vhd）
（1）仿真波形图：
（2）模块图：
c.小时计时（hour.vhd）
（1）仿真波形图:
（2）模块图：
d.闹钟分计时（cntm60b.vhd）
（1）仿真波形图：
（2）模块图：
e.闹钟小时计时（cnth24b.vhd）
（1）仿真波形图：
（2）模块图:
5、闹钟比较模块（compare.vhd）
（1）模块说明：
比较正常计数时间与闹钟定时时间是否相等，若相等，compout输出“1”，反之输出“0”。
（2）仿真波形图：
（3）模块图:
6、报时模块（bell.vhd）
（1）模块说明：
该模块既实现了整点报时的功能，又实现了闹铃的功能，蜂鸣器通过所选频率的不同，而发出不同的声音。
（2）仿真波形图：
（3）模块图：
7、控制显示模块（show_con.vhd）
（1）模块说明：
该模块实现了数码管既可以显示正常时间，又可以显示闹钟时间的功能；调时过程的定时闪烁功能也在此模块中真正实现。
（2）源程序：
libraryieee;
useieee.std_logic_1164.all;
useieee.std_logic_unsigned.all;
entityshow_conis
port（th1,tm1,ts1:
instd_logic_vector（7downto4）;
th0,tm0,ts0:
instd_logic_vector（3downto0）;
bh1,bm1:
instd_logic_vector（7downto4）;
bh0,bm0:
instd_logic_vector（3downto0）;
sec1,min1,h1:
outstd_logic_vector（7downto4）;
sec0,min0,h0:
outstd_logic_vector（3downto0）;
q2Hz,flashs,flashh,flashm,sel_show:
instd_logic）;
endshow_con;
architecturertlofshow_conis
begin
process（th1,tm1,ts1,th0,tm0,ts0,bh1,bm1,bh0,bm0,q2Hz,flashs,flashh,flashm,sel_show）
begin
ifsel_show='0'then
if（flashh='1'andq2Hz='1'）then
h1<="1111";h0<="1111";--显示小时数码管以2Hz闪烁
min1<=tm1;min0<=tm0;
sec1<=ts1;sec0<=ts0;
elsif（flashm='1'andq2Hz='1'）then
h1<=th1;h0<=th0;
min1<="1111";min0<="1111";
sec1<=ts1;sec0<=ts0;
elsif（flashs='1'andq2Hz='1'）then
h1<=th1;h0<=th0;
min1<=tm1;min0<=tm0;
sec1<="1111";sec0<="1111";
else
h1<=th1;h0<=th0;
min1<=tm1;min0<=tm0;
sec1<=ts1;sec0<=ts0;
endif;
elsifsel_show='1'then--若sel_show为“1”，数码管显示闹钟时间
if（flashh='1'andq2Hz='1'）then
h1<="1111";h0<="1111";
min1<=bm1;min0<=bm0;
sec1<="0000";sec0<="0000";
elsif（flashm='1'andq2Hz='1'）then
h1<=bh1;h0<=bh0;
min1<="1111";min0<="1111";
sec1<="0000";sec0<="0000";
else
h1<=bh1;h0<=bh0;
min1<=bm1;min0<=bm0;
sec1<="0000";sec0<="0000";
endif;
endif;
endprocess;
endrtl;
（3）模块图：
8、动态扫描显示模块（scan_led.vhd）
（1）模块说明：
由4组输入信号和输出信号进而实现了时钟时、分的动态显示。
（2）源程序：
libraryieee;
useieee.std_logic_1164.all;
useieee.std_logic_unsigned.all;
entityscan_ledis
port（clk1:
instd_logic;
h0:
instd_logic_vector（3downto0）;
h1:
instd_logic_vector（7downto4）;
min0:
instd_logic_vector（3downto0）;
min1:
instd_logic_vector（7downto4）;
ML:
outstd_logic_vector（7downto0）;
MH:
outstd_logic_vector（7downto0）;
HL:
outstd_logic_vector（7downto0）;
HH:
outstd_logic_vector（7downto0）
）;
endscan_led;
architectureoneofscan_ledis
signalcnt4:
std_logic_vector（1downto0）;
signala:
std_logic_vector（3downto0）;
begin
p1:
process（clk1）
begin
ifclk1'eventandclk1='1'then
cnt4<=cnt4+1;
ifcnt4=3then
cnt4<="00";
endif;
endif;
endprocessp1;
p2:
process（cnt4,h1,h0,min1,min0）
begin
casecnt4is--控制数码管位选
when"00"=>casemin0is
when"0000"=>ML<="11000000";
when"0001"=>ML<="11111001";
when"0010"=>ML<="10100100";
when"0011"=>ML<="10110000";
when"0100"=>ML<="10011001";
when"0101"=>ML<="10010010";
when"0110"=>ML<="10000010";
when"0111"=>ML<="11111000";
when"1000"=>ML<="10000000";
when"1001"=>ML<="10010000";
whenothers=>NULL;
endcase;
when"01"=>casemin1is
when"0000"=>MH<="11000000";
when"0001"=>MH<="11111001";
when"0010"=>MH<="10100100";
when"0011"=>MH<="10110000";
when"0100"=>MH<="10011001";
when"0101"=>MH<="10010010";
when"0110"=>MH<="10000010";
when"0111"=>MH<="11111000";
when"1000"=>MH<="10000000";
when"1001"=>MH<="10010000";
whenothers=>NULL;
endcase;
when"10"=>caseh0is
when"0000"=>HL<="11000000";
when"0001"=>HL<="11111001";
when"0010"=>HL<="10100100";
when"0011"=>HL<="10110000";
when"0100"=>HL<="10011001";
when"0101"=>HL<="10010010";
when"0110"=>HL<="10000010";
when"0111"=>HL<="11111000";
when"1000"=>HL<="10000000";
when"1001"=>HL<="10010000";
whenothers=>NULL;
endcase;
when"11"=>caseh1is
when"0000"=>HH<="11000000";
when"0001"=>HH<="11111001";
when"0010"=>HH<="10100100";
when"0011"=>HH<="10110000";
when"0100"=>HH<="10011001";
when"0101"=>HH<="10010010";
when"0110"=>HH<="10000010";
when"0111"=>HH<="11111000";
when"1000"=>HH<="10000000";
when"1001"=>HH<="10010000";
whenothers=>NULL;
endcase;
whenothers=>null;
endcase;
endprocessp2;
endone;
（3）模块图：
五、端口设定
k：
button2，set：
button1，reset：
button0；
Bell：
SW1用于开关蜂鸣器；
六、顶层电路图
七、心得体会
此次的数字钟设计重在于按键的控制和各个模块代码的编写，虽然能把键盘接口和各个模块的代码编写出来，并能正常显示，但对于各个模块的优化设计还有一定的缺陷和不足，比如对按键消抖等细节处并未作出优化。
经过此次数字钟的设计，我确实从中学到很多的东西。
首先，通过VHDL硬件语言的学习，我充分认识到了功能模块如何用语言实现，让我初步了解到了一个数字电路用硬件语言设计的方式和设计思想。
其次，也让我深深地体会到实践的重要性，起初我学VHDL语言的时候，只是学得书本上的知识，经过这次课程设计，通过对模块的语言实现，对于VHDL语言我有了更深的认识。
而且在程序错误的发现和改正的过程中，我得到了更多的收获，也确实让我进步了不少。
再次，当我遇到一些问题的时候，请教老师，和同学们一起讨论，令我受益颇多！
最后，这个多功能数字电子钟是自我创造与吸取借鉴共同作用的产物，是自我努力的结果。
这让我对数字电路的设计充满了信心。
虽然课程设计已经结束，但这并不代表着我已经真正掌握了VHDL语言，仍需继续学习！
时间：
2021.03.09
创作：
欧阳法
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