FPGA-CPLD原理及应用课程设计报告
题目：万年历
学院: 信息与电子工程学院
专业: 电子科学与技术
学号:
姓名:
指导老师:
时间：2013-7-15～2013-7-20
一、摘要
本文介绍了一种基于片上可编程系统(SOPC)设计万年历的方法。本次设计从系统硬件出发,由CPU，总线，RAM，外接设备等构成SOPC Builder的硬件系统，通过Nios II DE2开发的嵌入式软件编写并嵌入SOPC Builder的硬件中实现万年历的整体开发。通过应用SoPC Builder开发工具，设计者可以摆脱传统的、易于出错的软硬件设计细节，从而达到加快项目开发、缩短开发周期、节约开发成本的目的并具有高集成度、设计灵活和可移植性较好。
关键词：万年历 SOPC SOPC Builder Nios II DE2
二、设计要求
用Nios II DE2 开发板的LCD显示电子钟的日期和时间。LCD分两行显示，第1行显示年、月、日；第2行显示时、分、秒。用输入BUTTON[0]来控制LCD行的修改，同时让Nios II DE2开发板上的绿色发光二极管亮灭来表示这个选择。当BUTTON[0]按一下后，LEDG3亮，可以修改年、月和日的数字；再按一下BUTTON[0]后，LEDG3灭，可以修改时、分和秒的数字。
另外用输入按钮BUTTON[3]来控制日期和时间的修改，当处于日期修改方式时，每次按动一次BUTTON[3]，依次更换“年”、“月”和“日”的修改。当处于时间修改方式时，每次按动一次BUTTON[3]，依次更换“时”、“分”和“秒”的修改。修改对象被选中后，按动BUTTON[2]输入按钮可以增加显示的数字；按动BUTTON[1]输入按钮可以减少显示的数字。
三、设计内容
1、按键信息
BUTTON[3]：“年”、“月”、“日”或“时”、“分”、“秒”切换键
BUTTON[2]：+键
BUTTON[1]：-键
BUTTON[0]：“年”、“月”、“日”与“时”、“分”、“秒”切换键显示信息
LCD_Line1：显示“年”、“月”、“日”
LCD_Line1：显示“时”、“分”、“秒”
2、SOPC Builder 硬件建立
SOPC Builder是在Quartus II里的SOPC Builder进行的，先建立工程，在SOPC Builder里添加硬件，包括CPU ，jtag_uart ，RAM，LCD，PIO，按键，LED，以及LCD_ON。
3、Quartus II硬件处理
硬件会自动建立一个顶层模块，通过建一个原理图来对对应的硬件进行输入输出的添加，再锁定引脚，编译工程，硬件下载。
4、Nios II DE2嵌入软件编写
在Nios II里建立工程，选择相应的模块，编写需要嵌入的软件，添加缺少的头文件对应的宏定义，编译工程，进行软件下载，在观察结果。
四、设计步骤
1、打开Quartus II新建工程
2、打开SOPC Builder生成相应的硬件如图所示
建立好后点击Generate运行，看是否出错,然后点击exit退出。
3、调用刚才生成的硬件系统，在Quartus II中建立图形文件，然后进行引脚
锁定。
引脚锁定引脚文件如下：
#Setup.tcl
#Setup pin setting
set_global_assignment -name RESERVE_ALL_UNUSED_PINS "AS INPUT TRI-STATED"
set_global_assignment -name ENABLE_INIT_DONE_OUTPUT OFF
set_location_assignment PIN_N2 -to clk
set_location_assignment PIN_V18 -to led[3]
set_location_assignment PIN_W19 -to led[2]
set_location_assignment PIN_AF22 -to led[1]
set_location_assignment PIN_AE22 -to led[0]
set_location_assignment PIN_W26 -to KEY[3]
set_location_assignment PIN_P23 -to KEY[2]
set_location_assignment PIN_N23 -to KEY[1]
set_location_assignment PIN_G26 -to KEY[0]
set_location_assignment PIN_K4 -to LCD_RW
set_location_assignment PIN_K3 -to LCD_EN
set_location_assignment PIN_K1 -to LCD_RS
set_location_assignment PIN_L4 -to LCD_ON
set_location_assignment PIN_J1 -to LCD_DATA[0]
set_location_assignment PIN_J2 -to LCD_DATA[1]
set_location_assignment PIN_H1 -to LCD_DATA[2]
set_location_assignment PIN_H2 -to LCD_DATA[3]
set_location_assignment PIN_J4 -to LCD_DATA[4]
set_location_assignment PIN_J3 -to LCD_DATA[5]
set_location_assignment PIN_H4 -to LCD_DATA[6]
set_location_assignment PIN_H3 -to LCD_DATA[7]
然后进行编译，在Quartus I下生成文件如下图：
4、Nios II运行
打开Nios II IDE2，建立工程，选择count_binary模块，添加一个LCD.h 的顶层文件。
LCD.h的顶层文件为：
#ifndef _LCD_H_
#define _LCD_H_
//LCD Module 16*2
#define lcd_write_cmd(base,data) IOWR(base, 0, data)
#define lcd_read_cmd(base) IORD(base, 1)
#define lcd_write_data(base,data) IOWR(base, 2, data)
#define lcd_read_data(base) IORD(base, 3)
//==========================
void LCD_Init();
void LCD_Show_Text(char*Text);
void LCD_Line2();
void LCD_Test();
//=========================
#endif//_LCD_H_
然后建立count_binary的C++文件。
C++文件见附件。
5、连接开发板，将文件下载到开发板，运行文件检验是否正确。
6、检查错误并修改，知道结果正确。
五、运行情况与问题分析
1、建立工程时，注意不能出现中文或者空格，且工程名需与文件名一致，选定芯片；
2、在生成CPU硬件系统时，定义端口时，需注意设定端口输入与输出的位宽，需与程序定义的数值一致，否则运行溢出报错，须修改；
3、建立图形文件后，需进行编译，出现错误得返回原理图核对，找到错误修改后重新编译；
4、进行引脚锁定时，注意引脚文件的编写，否则选择引脚文件点击Run后会不成功，从而影响后面程序的调试；
5、当日数为31时，调节月份日期不会随机改变，就会出现4月31日等错误，加入程序段但是还是没有完成跳变；
6、程序中闪烁程序段、跳变程序段不执行，程序还需后续修改。
六、结论
采用NIOSⅡ集成开发环境提供的快捷开发手段，在EP4CE115F29C7N芯片上创建了一个用户定制CPU和外设的片上系统，同时完成对液晶显示器和LED的编程控制。整个系统充分体现了SOPC设计方法的灵活性，设计时只定制系统需要的外设器件接口，避免过多的外围电路和器件造成体积、功耗的增多和可靠性的下降。由于采用软核结构，方便系统的升级和扩展，而不必硬件改版，节约了成本，加快开发进度，缩短了产品的开发周期。综上所述，万年历的设计思想新颖独特，有很多创新之处。
七、心得体会
经过本次SOPC课程设计实验，使我更加熟悉了Quartus Ⅱ与Nios Ⅱ DE2以及开发板的使用，熟练掌握了从理论设计到硬件开发的流程，了解了万年历通过编程实现的整个过程。从整个实验实现的过程中，碰到一些以前未出现过的问题，在自己的努力以及同学、老师的帮助下，使自己的理论及操作水平有所提高，在此我要郑重感谢指导老师。
附件
C++程序代码如下：
/*
* "Hello World" example.
*
* This example prints 'Hello from Nios II' to the STDOUT stream. It runs on
* the Nios II 'standard', 'full_featured', 'fast', and 'low_cost' example * designs. It runs with or without the MicroC/OS-II RTOS and requires a STDOUT
* device in your system's hardware.
* The memory footprint of this hosted application is ~69 kbytes by default * using the standard reference design.
*
* For a reduced footprint version of this template, and an explanation of how
* to reduce the memory footprint for a given application, see the
* "small_hello_world" template.
*
*/
#include
#include"altera_avalon_pio_regs.h"
#include"alt_types.h"
#include"system.h"
#ifndef _LCD_H_
#define _LCD_H_
//LCD Module 16*2
#define lcd_write_cmd(base,data) IOWR(base, 0, data)
#define lcd_read_cmd(base) IORD(base, 1)
#define lcd_write_data(base,data) IOWR(base, 2, data)
#define lcd_read_data(base) IORD(base, 3)
//==========================
void LCD_Init();
void LCD_Show_Text(char*Text);
void LCD_Line2();
void LCD_Test();
//=========================
#endif//_LCD_H_
int year=2013;
int month=7;
int day=15;
int hour=20;
int minute=25;
int second=30;
int selectkey=1;
int selectkeylr=1;
int ms=0;
int KEY=0;
int shift=0,con=0,step=0;
//#include "basic_io.h"
volatile int edge_capture;
void LCD_Init()
{
lcd_write_cmd(LCD_BASE,0x38);
usleep(2000);
lcd_write_cmd(LCD_BASE,0x0C);
usleep(2000);
lcd_write_cmd(LCD_BASE,0x01);
usleep(2000);
lcd_write_cmd(LCD_BASE,0x06);
usleep(2000);
lcd_write_cmd(LCD_BASE,0x80);
usleep(2000);
}
void LCD_Show_Text(char*Text)
{
int i;
for(i=0;i { lcd_write_data(LCD_BASE,Text[i]); usleep(2000); } } void LCD_Line1() { lcd_write_cmd(LCD_BASE,0x80); usleep(2000); } void LCD_Line2() { lcd_write_cmd(LCD_BASE,0xC0); usleep(2000); } //==========判断按键================= int push_button(void){ if(IORD(KEY_PIO_BASE, 0)==14) {while(1){if(IORD(KEY_PIO_BASE, 0)==15)break;}return 1;} if(IORD(KEY_PIO_BASE, 0)==13) {while(1){if(IORD(KEY_PIO_BASE, 0)==15)break;}return 2;} if(IORD(KEY_PIO_BASE, 0)==11) {while(1){if(IORD(KEY_PIO_BASE, 0)==15)break;}return 3;} if(IORD(KEY_PIO_BASE, 0)==7) {while(1){if(IORD(KEY_PIO_BASE, 0)==15)break;}return 4;} else return 0; } //==========判断按键================= //==========修改时间================= void modify(void) { if(shift==2){//修改时间 if(con==0){hour+=step;if(hour>=24||hour<0)hour=0;} else if(con==1){minute+=step;if(minute>=60||minute<0) minute=0;} else if(con==2){second +=step;if(second>=60||second<0) second=0;} } if(shift==1){//修改date if(con==0) {year+=step;if(year<0)year=0;} else if(con==1){ month+=step;if(month>12||month<0)month=0;} else if(con==2) {day +=step;if(day>31||day<0)day=0;} } step=0; } //==========修改时间================= int main() { /* printf("%d-%2d-%d\n",year,month,day); lcd_write_cmd(LCD_BASE,0x0f); usleep(1000000); lcd_write_cmd(LCD_BASE,0x10); usleep(1000000); lcd_write_cmd(LCD_BASE,0x10); usleep(1000000); lcd_write_cmd(LCD_BASE,0x03); usleep(1000000); lcd_write_data(LCD_BASE,'c'); */ while(1){ if(ms%10==0){ if(ms/10==1){//显示 if(shift==1){ //date if(con==0)//year printf(" -%2d-%d\n",month,day); if(con==1)//month printf("%d- -%d\n",year,day); if(con==2)//day printf("%d-%2d- \n",year,month); printf("%d:%d:%2d\n",hour,minute,second); //time } if(shift==2){ printf("%d-%2d-%d\n",year,month,day); if(con==0)//hour printf(" :%d:%2d\n",minute,second); if(con==1)//minute printf("%d: :%2d\n",hour,second); if(con==2)//second printf("%d:%d: \n",hour,minute); } } else { printf("%d-%2d-%d\n",year,month,day); printf("%d:%d:%2d\n",hour,minute,second); } } usleep(50000); ms++; if(ms==20){ ms=0; second++; } if(second==60){ minute++; second=0; if(minute==60){ minute=0; hour++; if(hour==24){ hour=0; day++; if(day==31){ day=1; month++; if(month==12){ month=1; year++; } } } } } //=============检测按键 KEY=push_button(); switch(KEY){ case 1: shift++;if(shift>=3)shift=0; break; case 2: step=1;break; case 3: step=-1;break; case 4: con++;if(con>=3)con=0; break; default :break; } modify(); //=============检测按键 } return 0; } 实验结果： 编号 北京工商大学 数字电子技术基础 《万年历的设计》 姓名 学院 班级 学号 设计时间 一、设计目的 1、熟悉集成电路的引脚安排 2、掌握芯片的逻辑功能及使用方法 3、了解数字电子钟及万年历的组成及工作原理 4、熟悉数字电子钟及万年历的设计与制作 5、熟悉multisim电子电路设计及仿真软件的应用 二、设计思路 1、设计60进制秒计数器芯片 2、设计24进制时计数器芯片 3、设计31进制天计数器芯片 4、设计12机制月计数器芯片 5、设计7进制周计数器芯片 6、设计闰年平年不同月份不同进制逻辑 三、设计过程 1、Tr_min and s 60进制计数器芯片： “秒”、“分”电路都六十进制，它由一级十进制计数器和一级六进制计数器组成，六十进制计数器的设计图如下，采用四个片74ls161N串联而成，低位芯片的抚慰信号作为下级输入信号，串接起来构成“秒”、“分”计数器芯片。 2、Tr_hour24进制计数器芯片： 24进制计数器芯片的设计图如下，时计数电路由两片74ls161串联组成。当时个位计数为4，十位计数为2时，两片74ls160N复零，从而构成24进制计数。 3、Tr_day天计数器芯片： 采用两片74ls160N和一片74ls151N串联而成，天计数器的进制受到月计数器反馈M、N影响和年计数器反馈R4的影响，在M、N不收到反馈信息的时候，天计数器为28进制，电路设计图如下： 4、Tr_week周计数器芯片： 周计数器由一块74ls161N构成一个七进制计数器，原理与秒、分、时计数器相似，电路设计图如下 5、Tr_month月计数器芯片： 采用两片74160N和两片74HC151D_2V串联而成，月计数器的反馈信息M、N影响 《高级语言程序设计》课程设计报告万年历程序设计 （1）课程设计名称：C++万年历设计 （2）使用工具软件：Microsoft visual C++ （3）课程设计内容简介 1、以开关语句进行执行功能的选择，这些功能分别是： A、判断闰年； B、判断某天是星期几； C、判断某年的隶属生肖； D、输出某年的日历； E、输出某月的日期； F、退出系统； 2、建立类wnl，定义类的成员函数； void isleapyear(); //判断闰年，用于输出判断结果，以流的形式bool isleap(int year); //判断闰年，返回判断结果，用于计算天数int getdays(int year,int month,int day); //获取据第一天天数 void weekdays(int year,int month,int day)；//获取星期几 void printyear(int year); //输出年的日历 void printyearmonth(int year,int month); //输出某年某月的日历 void animal(int year); //判断某年的生肖 int getyear(){return Year;} //返回私有成员的值 int getmonth(){return Month;} int getday(){return Day;} 3、定义私有成员：i nt Year,Month,Day; 4、定义类的对象：_wnl； 5、为类的成员函数填写代码，满足功能实现； 6、运行环境：控制台应用程序的源程序； （4）得意之处： 1、可以满足多功能实现，可以循环执行功能； 2、可以选择每行输出的月份数； 3、有欢迎界面； 4、客户输入错误会有提示； 5、使用了C语言的流的形式，判断闰年，提高执行速度； 6、使用I/O流控制头文件iomanip.h控制月份日历的输出，更加整齐；（5）创意的技术实现 篇一：电子万年历实验报告 重庆电力高等专科学校 计算机科学系 实训报告 课程名称 实验名称 班级信息0911 姓名廖林单片机应用技术电子万年历 学号 200903020243 教师任照富 日期 2010-12-28 地点一教七机房一、实训任务： 1、看实训要求，计划出自己实训所要用元件，在网上查找资料。 2、思考仿真原理图，然后画出来（具体i/o口暂时不确定）。 3、在网上找一些程序，然后自己改一些，进行编译。 4、编译无误之后，跟原理图相联系，完成最终的仿真图。 5、进行最后的改写，把程序和仿真原理图确定下来。 6、根据仿真图形，制作出实物图。 7、在实物制作过程中，进行电路检查和最后的调试。 二、实训要求： 要求：能显示阳历的年、月、日、星期、时、分、秒； 能显示阴历的年、月、日； 能进行日期、时间的调整。 扩展：能显示当前温度； 有闹钟功能（至少2个） 选择ds1302时钟芯片，温度传感器采用ds18b20数字温度传感器。 三、实训环境（软件、硬件）： 软件：keil protues7.5 硬件：计算机2单片机的应用 四、实训意义：在这快速发展的年代，时间对人们来说是越来越宝贵，在快节奏的生活时，人们往往忘记了时间，一旦遇到重要的事情而忘记了时间，这将会带来很大的损失。因此我们需要一个定时系统来提醒这些忙碌的人，而数字化的钟表给人们带来了极大的方便。由于单片机具有灵活性强、成本低、功耗低、保密性好等特点，所以电子日历时钟一般都以单片机为核心，外加一些外围设备来实现。 电子万年历作为电子类小设计不仅是市场上的宠儿，也是是单片机实验中一个很常用的题目。因为它的有很好的开放性和可发挥性，因此对作者的要求比较高，不仅考察了对单片机的掌握能力更加强调了对单片机扩展的应用。而且在操作的设计上要力求简洁，功能上尽量齐全，显示界面也要出色。所以，电子万年历无论作为竞赛题目还是毕业设计题目都是很有价值。对于这个实验项目，我们还要有一些其他的基本知识掌握和意义：（1）在学习了《数字电子技术》和《单片机原理及接口技术》课程后，为了加 深对理论知识的理解，学习理论知识在实际中的运用，为了培养动手能力和解决实际问题的经验，了解专用时钟芯片ds1302，并会用ds1302芯片开发时钟模块，应用到其他系统中去。熟悉keil和protues软件调试程序和仿真. （2）通过实验提高对单片机的认识； （3）通过实验提高焊接、布局、电路检查能力； （4）通过实验提高软件调试能力； （5）进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。 课程：创新与综合课程设计 电子与电气工程系 实践教学环节说明书 题目名称电子万年历 院（系）电子与电气工程学院 专业电子信息工程 班级119411 学号1109635010 学生姓名11 指导教师q1 起止日期13周周一~14周周五 电子万年历 一.设计目的 设计一个具有报时功能、停电正常运行（来电无需校时）、带有年月日、时分秒及星期显示的电子日历。 二.方案设计 硬件控制电路主要用了AT89S52芯片处理器、LCD1602显示器等。根据各自芯片的功能互相连接成电子万年历的控制电路。软件控制程序主要有主控程序、电子万年历的时间控制程序、时间显示及星期显示程序等组成。主控程序中对整个程序进行控制，进行了初始化程序及计数器、还有键盘功能程序、以及显示程序等工作，时间控制程序是电子万年历中比较重要的部分。时间控制程序体现了年、月、日、时、分、秒及星期的计算方法。时间控制程序主要是定时器0计时中断程序每隔10ms中断一次当作一个计数，每中断一次则计数加1，当计数100次时，则表示1秒到了，秒变量加1，同理再判断是否1分钟到了，再判断是否1小时到了，再判断是否1天到了，再判断是否1月到了，再判断是否1年到了，若计数到了则相关变量清除0。先给出一般年份的每月天数。如果是闰年，第二个月天数不为28天，而是29天。再用公式s＝v－1 +〔(y－1/4〕－〔(y－1/100〕+〔(y－1/400〕+ d计算当前显示日期是星期几，当调节日期时，星期自动的调整过来。闰年的判断规则为，如果该年份是4或100的整数倍或者是400的整数倍，则为闰年；否则为非闰年。在我们的这个设计中由于只涉及100年范围内，所以判断是否闰年就只需要用该年份除4来判断就行了。 三.系统的设计框图 本系统以ＡＴ８９Ｓ５２单片机为核心，结合时钟芯片ＤＳ１３０２，ＬＣＤ１６０２，键盘等外围器件，实现电子万年历的一系列功能，并通过液晶屏和按键控制完成人机交互的功能。系统总体设计框图如图（1）所示 —實訓報告—（单片机实训报告）学院系别：机电工程学院 专业班级：电信BK31901 设计学生：张欢 指导老师：陈老师、阎老师 设计时间：2012年10月19日 万年历组装与调试及单片机实训报告 2012-10-219| 电信BK31901班张欢 一、实习时间：2012年10月15日至2012年10月19日 二、实习地点：机电实训楼 三、实习目的与要求： 1熟练C语言中if语句、for语句、while语句的使用。 2.掌握万年历的基本原理，学会分析基本的电路原理图。 3.学会利用Keil软件和proteus软件进行设计。 四、实习内容： 1.利用Keil软件对数码管（秒表）液晶（时钟）编程，并进行编译和链接。 2.掌握AT89C51芯片I/O口的功能及作用。 3.灵活运用C语言对中断、定时计数器及数码管进行编程设计。 4认真掌握proteus仿真软件，并用proteus画出电路图软件进行仿真。 5.掌握万年历的工作原理，学会贴片电容，贴片电阻，晶振集成块的识别与测试，进一步掌握和熟练焊接技术。 五、运用Keil软件对数码管及液晶进行编程设计并用proteus仿真 1.用数码管显示0—60的源程序： #include 河北科技大学课程设计报告 号：学生姓名：学 专业班级：程序设计课程设计Java课程名称：学期学年第 2 2 015 学年学期： 2 014 — 指导教师：刘伟月年 2 0 的?.................................................................. ................................1?? 2.需求分................................................................... .........析．...............................1? 3.总体设计................................................................... ........................................1? 4.详细设计................................................................... ........................................1? 5.软件测试................................................................... . (10) 6.课程设计总结................................................................... ................................11． 一、课程设计目的(1)熟练使用java语言编写程序，解决实际问题。? (2)初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能;? (3)学会自己调试程序的方法并掌握一定的技巧。 二、需求分析本程序的要求为： 1.使用图形用户界面;? 2.本程序能够实现日期与星期的查询。 ?三、总体设计（1）可以通过图形界面显示日历。? （2）能以月历形式显示日期与星期。? （3）支持用户自己输入年份，可以通过上一年，下一年等按钮来选择年份和月份。? ?四、详细设计1.总天数的算法：首先用if语句判断定义年到输入年之间每一年是否为闰年，是闰年，该年的总天数为366，否则，为365。 ，0若是取余得几既为星期几，7使总天数除以输出月份第一天为星期几的算法：2. 则为星期日。? 3.算出输出月份第一天为星期几的算法：算出输出月份第一天为星期几后，把该日期以前的位置用空格补上，并总该日起一次输出天数直到月底，该月中的天数加上该月一日为星期几的数字再除以7得0换行，即可完整的输出该月的日历。? 4.查询年份必须为四位有效数字，否则不予显示。 程序源代码： import import import import import import; import import import ; import ; import import import java.awt.*; import import java.text.*; import ; 百度文库- 让每个人平等地提升自我 黄淮学院 JAVA 课程设计报告 题目：《万年历》课程设计 学院：信息工程学院 专业：计算机科学与技术 班级：计科1101班 指导老师： 二0一三年六月 目录 前言 (2) 1需求分析 (2) 1.1需求分析 (2) 1.2功能设计 (3) 2.概要设计 (3) 2.1程序设计思路 (3) 3.流程图 (5) 4.程序的主要类，和说明: (6) C (17) F (18) G (18) I (19) M (19) S (19) U (20) 类分层结构 (20) 接口分层结构 (21) 前言 Java的前身是Oak，它一开始只是被应用于消费性电子产品中。后来它的开发者们发现它还可以被用于更大范围的Internet上。1995年，Java语言的名字从Oak编程了Java。1997年J2SE1.1发布。1998年J2SE1.2发布，标志Java2的诞生。十多年来，Java编程语言及平台成功地运用在网络计算及移动等各个领域。Java的体系结构由Java语言、Java class、Java API、 Java虚拟机组成。它具有简单、面向对象、健壮、安全、结构中立、可移植和高效能等众多优点。Java支持多线程编程，Java运行时系统在多线程同步方面具有成熟的解决方案。Java的平台标准有Java ME，Java SE和Java EE。Java发展到今天，它的卓越成就及在业界的地位毋庸置疑。目前在众多的支持Java的开发工具中主要的7有Java Development Kit，NetBeans，Jcreator，JBuilder，JDeveloper和Eclipse等。其中Java Development Kit 简称JDK是大多开发工具的基础。以上的每种开发工具都 有优缺点，对于开发者来说，重要的是要根据自己的开发规模、开发内容和软硬件环境等因素来选择一种合适的开发工具。 1需求分析 1.1需求分析 本程序的要求为：1.使用图形用户界面;2.本程序能够实现日期与星期的查询。 1.2功能设计 本程序要构建的万年历程序，其功能有以下几个方面: (1)实现图形界面，通过简单的单击按钮能实现查询日期操作。 （2）能以月历形式显示日期与星期。 （3）提供月份的下拉形式菜单来选择月份。 2.概要设计 2.1程序设计思路 (1)日期类的设计: 设定日期年的方法 public void changeYear(String year){ cal.set(Calendar.YEAR,Integer.parseInt(year)) ; updateCalendar();//每次修改年后，更新日期 郑州轻工业学院 软件学院 单片机与接口技术课程设计总结报告 设计题目:电子万年历 学生姓名: 系别： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 2011年12月16日 设计题目： 电子万年历 设计任务与要求： 1、显示年月日时分秒及星期信息 2、具有可调整日期和时间功能 3、增加闰年计算功能 方案比较： 方案一：系统分为主控制器模块、显示模块、按键开关模块，主控制模块采用 AT89C52单片机为控制中心，显示模块采用普通的共阴LED数码管，键输入采用中断实现 功能调整，计时使用AT89C52单片机自带的定时器功能，实现对时间、日期的操作，通 过按键盘开关实现对时间、日期的调整。 方案二：系统分为主控模块、时钟电路模块、按键扫描模块，LCD显示模块，电源 电路、复位电路、晶振电路等模块。主控模块采用AT89C52单片机，按键模块用四个按键，用于调整时间，显示模块采用LCD1602，时钟电路模块采用DS1302时钟芯片实现对 时间、日期的操作。 两个方案工作原理大致相同，只有显示模块和时钟电路不同。LED数码管价格适中，对于数字显示效果较好，而且使用单片机的端口也较少； LCD1602液晶显示屏，显示功 能强大，可以显示大量文字、图形，显示多样性，清晰可见，价格相对LED数码管来说 要昂贵些，但是基于本设计显示的东西较多，若采用LED数码管的话，所需数码管较多，而且不利于控制，因此选择LCD1602作为显示模块。DS1302是一款高性能的实时时钟芯片，以计时准确、接口简单、使用方便、工作电压范围宽和低功耗等优点，得到广泛的 应用，实时时钟有秒、分、时、星期、日、月和年，月小于31天时可以自动调整，并具 有闰年补偿功能，而且在掉电时能够在外部纽扣电池的供电下继续工作。单片机有定时 器的功能，但时间误差较大，且需要编写时钟程序，因此采用DS1302作为时钟电路。 对比以上方案，结合设计技术指标与要求我们选择了方案二进行设计。 基于单片机的万年历实习报告 ————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期: 桂林理工大学信息科学与工程学院“电子系统设计创新与实践” 课程设计(实习）报告 题目: 具有温湿度测量功能的万年历设计专业（方向）：电子信息工程 班级：电信二班 指导老师：蒋存波 2016年3月2７日 目次 １. 绪论--－-－---－--－-----－－-－-----－－----－－－------------ １ ２. 总体设计方案--－---------------－--－---－--－---------- ２ ２.1 技术方案比较---－－－--－－－－--－－----－－-------－---－- －- ２ 2.2总体技术方案--－-------－--－--－----－------－--－－-－－- 3 3．硬件系统设计---－--－-－--－－-－-－---－----------－--－-－--－ 4 3．1 硬件总体原理框图－------－-------－－-－---－--－－---－-- 4 3.２关键元件介绍－--－--－--－--－－-－---－-－--------－----－－- ４ 3.2.1 LＣD6０2显示屏-－－----------－-－-----－----－-－--－ 4 3．2.３ DＳ1302时钟芯片---－---－－---－-----－----－---－－- 7 3.2．2 ＳHT10温湿度感应器---－-－－------------------－－ 9 3．3 硬件设计-－－---－-－-－------－－-----------－-----－-－－-- 10 3.3.1 复位电路设计------－---------------------－--- 1０ 3．3．２晶振电路设计－---------－------－--－----－---－－- 10 3.3．3 时钟芯片电路设计-－-－---－-－－--－-－－－－-－－-----－ 10 ３．3.4 温湿度感应器模块电路设计------－-－------－---- １１ ３.3.５按键模块电路设计－－-－-------------－--－--－---- 11 3.3.6 LCD１６０2显示模块电路设计---－----－---－------－- １1 3．3.7 电量检测报警电路设计--－-－-－---－-------------- 12 3.3．8 蜂鸣器报警电路设计-－－－-----－－－-－------－-－--－１２ 3.3．6 总体电路原理图－------－-－-－--－----－---------－- 12 4. 软件系统设计-－---－－-－－-－-－－------－----－------－－------－13 4．1 软件功能设计--------－-－-－-----－------------------- 13 4.2 程序设计总体方案-－--－-------－-－---------－--－-－--－－13 4.2.1 总体设计思路-－--－－-－－-－-－－---－-－----－-－--－-－－ 1３ 烟台南山学院单片机课程设计题目电子万年历 姓名： 所在学院：烟台南山学院 所学专业：自动化 班级： 学号： 指导教师： 完成时间： 摘要 单片机作为当今领域应用广泛的电子器件，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点，在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。以AT89C51芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由5V直流电源供电，通过数码管能够准确显示时间，日期，调整时间，日期，从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。 时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要求不高的场合；二是用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法，典型的时钟芯片有：DS1302，DS12887，X1203等都可以满足高精度的要求。本设计由单片机AT89C51芯片和LED数码管为核心，运用DS1302时钟芯片，辅以必要的电路，构成了一个单片机电子时钟。 1 绪论 (1) 2 总体方案设计与论证 (2) 2.1数字时钟方案 (2) 2.2显示方案 (3) 3 硬件系统的方案设计 (4) 3.1 系统框图 (4) 3.2 单片机的选择 (4) 3.3 时钟电路DS1302 (7) 3.4 时钟电路及复位电路 (9) 3.5 驱动电路 (9) 3.6 显示电路 (10) 3.7 按键接口 (11) 4 软件系统设计 (12) 4.1 时间信息获取程序 (12) 4.2 显示程序 (12) 5 系统调试 (13) 5.1 系统调试 (13) 5.2 时钟显示 (13) 5.3 DS1302的调试 (13) 5.4 按键电路调试 (13) 6 总结 (14) 参考文献 (15) 附录：系统程序 (16) 万年历时钟设计报告 专业： 年级： 姓名： 学号： 指导老师： 万年历的设计与仿真 一、实验目的； 电子时间显示器现在在任何地方都有涉及到，例如电子表和商场、车站的时间显示等等，所以它是一种既方便又实用的技术，而我们所做的万年历则是在它的基础上做出来的，通过万年历的制作，我们可以进一步了解计数器的使用，了解各个进制之间的转换，以及他的任意进制计数器的构成方法等，并且进一步了解74LS160以及74ls90的性质，以及门电路的使用等。 二、实验要求： A. 设计一个能显示“年月日”、“星期”、“时分秒“的十进制万年历时钟显示器； B. 要求要满足一天24小时，一小时60分，一分60秒； C. 关于显示星期天时，要用8来代替； D. 年月日显示时，要满足大月31天，小月30天，闰年二月29天，平年二月28天； 三、实验器材： ISIS 仿真软件、一些常用逻辑门（与门、非门，或门等）； 本实验要用到得芯片有：74ls160 74ls161 74ls160 74ls160： 74ls160是一块十进制上升沿触发计数器如右下图： 其中MR 是异步清零端，LOAD 是同步置数端 CLK 是时钟脉冲输入端；D0、D1、D2、D3是 置数输入端，Q0、Q1、Q2、Q3是计数输出端， RCO 是进位端； 74ls161与74ls160的功能基本相同，74ls160是十进制的，而74ls161是十六进制的。 异步清零端 进位端 同步置数端 置九端 74ls90： 74ls90是一块二—五—十进制计数器其图如下： 其中 2、3端为置零端，6、7端为置九端， CKB 为五进制脉冲输入端，CKA 二进制脉冲输入端， ，Q0、Q1、Q2、Q3是计数输出端； LED 七段显示器： 其功能是将BCD 码以十进制形式显示出来，其图如下： 四、万年历时钟构架图： 万年历时钟显示器需要有显示“年”、“月”、“日”、“星期”、“时”、“分” “秒”的功能，又根据它们之间的进位和置位关系 可知，它们主要有以下各部分组成，其整个电路的 框架图如下图所示： 五进制脉冲输入端 置零端 二进制脉冲输入端 课程设计(论文) 题目名称多功能电子万年历课程设计 课程名称单片机原理及应用 2012年6月18 日 摘要 本设计基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。系统以AT89C51单片机为控制器，以串行时钟日历芯片DS1302记录日历和时间，它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。万年历采用直观的数字显示，可以在LED上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有时间校准等功能。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，具有广阔的市场前景。 关键词：AT89C51；电子万年历； DS1302 目录 1 绪论 (1) 1.1课题研究的背景 (1) 1.2课题的研究目的与意义 (1) 1.3课题解决的主要内容 (1) 2 系统的总体设计 (1) 2.1系统方案构思 (2) 2.2系统硬件框图 (2) 3 系统硬件的设计 (3) 3.1.1 器件的选用 (3) 3.1.2 AT89C51单片机 (3) 3.1.3单片机的选择 (6) 3.1.4 显示电路 (7) 3.1.5 ds1302时钟电路 (11) 4 系统软件的设计 (14) 4.1 算法设计、流程图、主程序 (14) 4.2 从1302读取日期和时间程序 (15) 5 系统仿真 (16) 5.1仿真环境PROTEUS (16) 5.2用PROTEUS ISIS对电子万年历的硬件电路设计 (16) 5.3用PROTEUS ISIS进行电子万年历的仿真测试 (20) 结论 (23) 致谢 (24) 参考文献 (25) 附录 (26) 附录1 (26) 《EDA技术与应用》实训报告指导教师: 实训题目：数字日历 1. 系统设计 1.1 设计要求 1.1.1 设计任务： 设计一个数字日历电路 1.1.2 技术要求： ⑴用Verilog HDL 语言设计一个数字日历。 ⑵数字日历能正确显示年、月、日、时、分和秒。 ⑶通过开关分别控制对年、月、日或时、分、秒校对及自动切换、，并且运用 按钮对年、月、日或时、分、秒校对。 ⑷通过按钮对数码管全部清零。 ⑸拓展功能：添加时钟闹钟功能，并通过LED管显示。 1.2 方案比较: 由于这次实验用到的仪器是EDA实训仪，数码管个数只有八个，因此不能同时显示年、月、日、时、分、秒。但是实训仪的LED管只有12个，因 此在拓展功能时12 小时做一个周期的整点记时显示。在多次的测试和修改 后，得到此最好方案。 1.3 方案论证 1.3.1 总体思路： 通过EDA S程的学习，可知运用Verilog HDL语言设计一个数字日历 括计时器模块（jsq60、j sq24 ）、年月日模块（nyr2009）、控制模块 （conr）、校时选择模块（mux_4、显示选择模块（mux_16和闹钟定时模块 （LED1）、闹钟灯模块（nzd）;然后将各个模块连接起来画成原理图再下载 到实训仪上，调节开关及按钮来实现数字日历的功能。 1.3.2 设计方案： 总原理图如下： 2 ?各个模块程序的设计 （1）设计一个分频器进行20MHz分频得到实训所需的1Hz的频率 分析：这是个20MHZ寸钟的分频器，将原来EDA实训仪提供的频率为20MHZ 的时钟转换成频率1HZ的时钟，然后输出到有需要的端口，触发模块起作用。 ⑵分别设计一个能显示年月日和时分秒的程序 校准年月日和秒分时的原理图如下： 分析：①当k=0时，开关j1,j2,j3校秒时分然后将信号分别送到jsq24模块的jm（校秒）、jf （校分）、js （校时）。 ②当k=1时，开关j1,j2,j3校年月日然后将信号分别送到nyr2009模块的jr（校日）、jy （校月）、jn （校年）。 计算年月日的模块如下： FIHI Ilk m ■!：! 下町nr TUT TFT) H'j 31 , mzitc' FIH iOS H＜匚; rm c 计七匚― H ?- i-im LTJ rn ?■ FIM Cl | r-NLCs' M'l t Fl处i/l FIW反 课程设计万年历的设计52503328 兰州理工大学 计算机与通信学院 2014年秋季学期 面向对象课程设计 题目：万年历的设计 序言 《面向对象的程序设计》是计算机专业一门重要的专业基础课。此次课程设计的目的是以面向对象程序设计语言为基础，通过完成一些具有一定难度的课程设计题目的编写、调试、运行工作，进一步掌握面向过程和面向对象程序设计的基本方法和编程技巧，巩固所学理论知识，使理论与实际相结合。从而提高自我分析问题、解决问题的能力。通过课程设计，学生在下述各方面的能力应该得到锻炼： （1）进一步巩固、加深学生所学专业课程《C++语言程序设计》的基本理论知识，理论联系实际，进一步培养学生综合分析问题、解决问题的能力。 （2）全面考核学生所掌握的基本理论知识及其实际业务能力，从而达到提高学生素质的最终目的。 （3）利用所学知识，开发小型应用系统，掌握运用C++语言编写调试应用系统程序，训练独立开发应用系统，进行数据处理的综合能力。 （4）对于给定的设计题目，如何进行分析，理清思路，并给出相应的数学模型。 （5）掌握面向对象的程序设计方法。 （6）进一步掌握在集成环境下如何调试程序、修改程序和程序的测试。 目录 摘要 (2) 第一章系统总体设计 (3) 一．理论说明 (3) 二．流程图说明 (4) 1．总体流程说明图 (4) 2．部分流程说明图 (4) 第二章系统详细设计 (7) 一．主要组成部分 (7) 二．源程序 (9) 第三章系统测试 (34) 四软件使用说明书 (40) 一．系统运行环境 (40) 二．系统操作提示 (40) 总结 (41) 参考文献 (42) 致谢 (42) 接口实验课程结课报告 学号、专业：控制工程 1508202024 姓名：** 报告题目：基于STM32的实时时钟设计 指导教师：潘明 所属学院：电子工程与自动化学院 成绩评定 教师签名 桂林电子科技大学研究生院 2016年6月4日 摘要 本设计以STM32F103芯片为控制核心，利用其内部的RTC设计了一个实时时钟。本系统主要由以下几个部分组成：微处理器，实时时钟模块，显示模块，调节模块。其中MCU 采用STM32F103芯片，实时时钟采用RTC实时时钟，显示模块为4.3寸的TFTLCD显示屏，采用独立按键调节。另外整个系统是在系统软件控制下工作的，能实现年、月、日、时、分、秒的实时显示及闹钟功能，并增加了温度显示。 关键字：STM32F103；实时时钟(RTC)；TFTLCD显示屏 Abstract This design with STM32F103 chip as the control core, using its internal RTC design a real-time clock. The system is mainly composed of the following parts: microprocessor, real-time clock module, display module, control module. MCU using STM32F103 chip, real-time clock using RTC , display module use the 4.3 inch TFTLCD display screen, using independent buttons to adjust . In addition, the whole system is under the control of the system software,and accomplish the year, month, day, hour, minute, second real-time display and alarm clock function,and added to temperature display. Key words: STM32F103;real time clock(RTC); TFTLCD display screen Java课程设计 设计题目：万年历 系别：计算机科学与工程学院 专业：信息管理与信息系统 学号： 1100340116 姓名：岑少兵 指导教师：汪华澄 时间： 2013-6-29 目录 摘要 (3) 系统功能结构图 (3) 1 系统模块设计 (4) 1.1 需求设计 (4) 1.2 开发和运行环境 (4) 1.3 功能设计 (4) 2 万年历详细设计思路 (4) 2.1 程序设计思路 (5) 2.2 程序运行主界面 (5) 2.3 流程图 (6) 3 各模块功能实现及代码说明 (6) 3.1 MainFramel类 (6) 3.2 Lunar类 (14) 3.3 national类 (22) 3.4 SetClock类 (26) 4 小结 (34) 5 参考文献 (34) 基于Myeclipse的万年历 摘要：万年历是日常生活中不可或缺的小工具，用万年历我们可以准确地查到当前，以后或是过去的日期，极大地方便了我们的生活。在万年历上添加了显示本地时间以后会更加准确地显示时间。无论是对于我们学生还是上班族或是自由职业者需要经常查看和查找万年历来规划自己将要做得一些事情，或是回忆在过去的时间里已经做过的事情，使之更加有利于提升我们的学习或是工作进度。 系统功能结构图：主要描述系统要实现的各个模块的功能。 1系统模块设计 1．1需求分析 本程序的要求为：1.使用图形用户界面 2.能够实现日期与星期的查询 3.能够显示农历 4.能够查看世界时间 5.能够添加闹钟 1．2 开发和运行环境 开发工具：Myeclipse 运行环境： windows 7 1．3功能设计 本程序要构建的万年历程序，其功能有以下几个方面: (1)通过 (2)提供年份、月份的下拉形式菜单来选择年份和月份。 (3)通过Lunar类实现农历日期。 (4)通过national类实现世界时间。 (5)能以月历形式显示日期与星期。 (6)通过SetClock类来实现闹钟功能。 (7)通过点击世界时间按钮查询世界时间 (8)通过点击闹钟按钮设置闹钟 (9)显示系统当前时间和日期。 (10)显示作者信息。 2万年历详细设计思路 2.1程序设计思路 1. 总天数的算法：首先用if语句判断定义年到输入年之间每一年是否为闰年，是闰年，该年的总天数为366，否则，为365。然后判断输入的年是否为定义年，若是，令总天数S=1， 实验报告 姓名：文可鑫学号：20072121010 专业：电子信息工程1编写一个秒表程序，使用查询方式。 list p=16f877a include"p16f877a.inc" include movwf DIS_TEMP2 movf DIS_TEMP1,w call CHAR_CODE1 movwf DIS_TEMP1 call LEDlight nop goto main CHAR_CODE1;共阴极字符表 ADDWF PCL,F RETLW 3fh ;0 RETLW 06h ;1 RETLW 5bh ;2 RETLW 4fh ;3 RETLW 66h ;4 RETLW 6dh ;5 RETLW 7dh ;6 RETLW 07h ;7 RETLW 7fh ;8 RETLW 6fh ;9 Bin2BCD CLRF DIS_TEMP1 MOVWF DIS_TEMP2 Ttenth MOVLW .10 SUBWF DIS_TEMP2,W BTFSS STATUS,C GOTO OUT MOVWF DIS_TEMP2 INCF DIS_TEMP1,F GOTO Ttenth OUT RETURN end 2编写一个秒表程序，使用中断方式。list p=16f877a include"p16f877a.inc" include 单片机课程设计 姓名：吕长明 学号：021 专业班级：机电四班 一、单片机原理及应用简介 随着国内超大规模集成电路的出现，微处理器及其外围芯片有了迅速的发展。集成技术的最新发展之一是将CPU和外围芯片，如程序存储器、数据存储器、并行、串行I/O口、定时/计数器、中断控制器及其他控制部件集成在一个芯片之中，制成单片计算机（Single-Chip Microcomputer）。而近年来推出的一些高档单片机还包括有许多特殊功能单元，如A/D、D/A 转换器、调制解调器、通信控制器、锁相环、DMA、浮点运算单元等。因此，只要外加一些扩展电路及必要的通道接口就可以构成各种计算机应用系统，如工业控制系统、数据采集系统、自动测试系统、万年历电子表等。 二、系统硬件设计 8052 是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚分布请参照----单片机引脚图图1： 图1 8052引脚 ~ P0口8位双向口线（在引脚的39~32号端子）。 ~ P1口8位双向口线（在引脚的1~8号端子）。 ~ P2口8位双向口线（在引脚的21~28号端子）。 ~ P2口8位双向口线（在引脚的10~17号端子）。 8052芯片管脚说明： VCC：供电电压。 GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL 门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL 门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如表1所示： 表1 特殊功能口 P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。一般情况下，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用数字电子课设：万年历的设计
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