数字钟设计
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数电实验数字钟的设计代码数字钟是一种常见的电子设备,用于显示当前时间。
它是基于数字电路技术设计的,可以实时地显示时、分、秒的数字。
在这篇文章中,我将为大家介绍数字钟的设计代码,以及它的原理和实现过程。
在开始设计数字钟之前,我们需要准备一些基础材料和器件。
首先,我们需要一块数字时钟显示屏,它可以显示四位数的时、分、秒。
其次,我们需要几个集成电路芯片,包括时钟发生器、计数器、解码器等。
另外,还需要一些细小的电子元件,如电阻、电容、晶体管等。
准备好这些材料后,我们就可以开始设计数字钟的电路了。
首先,我们先来了解一下数字钟的原理。
数字钟的核心部分就是计数器。
计数器可以根据时钟发生器提供的脉冲信号进行计数,当计数到一定值时,就会触发一次计数事件。
我们可以将计数事件与显示屏相连,通过解码器将计数的结果转化成数字信号,进而在显示屏上以数码形式显示出来。
通过不断循环计数,我们就可以实现数字钟的功能了。
接下来,我们将详细介绍数字钟的设计代码。
首先,我们需要定义一些常量和变量。
常量包括时钟频率、计数器的初始值等,而变量则用来保存时、分、秒的数值。
接着,我们需要编写时钟发生器的代码,它可以产生一个固定频率的脉冲信号。
然后,我们需要编写计数器的代码,它会根据时钟发生器的脉冲信号进行计数,并触发计数事件。
最后,我们需要编写解码器的代码,它可以将计数的结果转化成数字信号,供显示屏显示。
在编写完代码后,我们需要将它们烧录到集成电路芯片中。
然后,将电路连接起来,将显示屏与解码器相连。
确保所有电子元件的接触良好,然后通电测试。
如果一切正常,数字钟就会开始工作,并在显示屏上显示出当前的时、分、秒。
在这个实验中,我们学习到了数字电路设计的基本原理和实现过程。
数字钟作为一个常见的例子,展示了数字电路的实际应用。
通过这个实验,我们不仅提高了自己的动手实践能力,还加深了对数字电路的理解。
相信通过这次实验,我们对数字钟的设计代码有了更深入的了解,也能够在今后的实践中运用这些知识。
数字钟课程设计 fpga一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字钟的基本原理和组成,掌握数字钟的计时方法。
2. 学生能了解FPGA的基本概念,掌握FPGA在数字钟设计中的应用。
3. 学生能掌握数字钟设计中涉及的二进制、十进制转换方法。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并实现一个简单的数字钟电路。
2. 学生能够使用FPGA编程,实现数字钟的功能。
3. 学生能够通过实验操作,培养动手能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对数字电路产生兴趣,树立学习信心,形成积极的学习态度。
2. 学生在学习过程中,培养创新精神和实践能力,增强对科技发展的关注。
3. 学生通过合作学习,培养团队意识,学会尊重他人,分享成果。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,结合理论教学,注重培养学生的实际操作能力和创新思维。
学生特点:学生为高中生,具备一定的电子技术基础,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:教师需引导学生运用所学知识,通过实验操作,掌握数字钟设计方法,提高学生的实践能力和创新精神。
同时,关注学生的情感态度价值观培养,使学生在学习过程中形成良好的学习习惯和团队合作意识。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字钟原理及组成- 数字钟工作原理- 数字钟各部分功能及相互关系2. FPGA基础知识- FPGA基本概念- FPGA在数字电路设计中的应用3. 数字钟设计与实现- 数字钟计时方法- 二进制与十进制转换方法- 数字钟电路设计流程4. FPGA编程与实验操作- FPGA编程基础- 数字钟功能模块编程- 实验操作步骤与注意事项5. 数字钟综合设计与调试- 设计要求与评价指标- 设计方案撰写与展示- 团队合作与交流教学内容安排与进度:第一周:数字钟原理及组成、FPGA基础知识学习第二周:数字钟设计与实现、FPGA编程基础学习第三周:数字钟功能模块编程、实验操作第四周:数字钟综合设计与调试、成果展示与评价教材章节:第一章:数字钟原理及组成第二章:FPGA基础知识第三章:数字钟设计与实现第四章:FPGA编程与实验操作第五章:数字钟综合设计与调试教学内容遵循科学性和系统性原则,结合课程目标,确保学生能够掌握数字钟设计与FPGA编程相关知识,培养实践能力和创新精神。
stm32 数字时钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解STM32的基本结构和工作原理,掌握其编程方法。
2. 学生能掌握数字时钟的基本原理,包括时钟源、分频器、计数器等组成部分。
3. 学生能了解实时时钟(RTC)的功能及其在STM32中的应用。
技能目标:1. 学生能运用C语言编写程序,实现STM32控制数字时钟的功能。
2. 学生能通过调试工具,对程序进行调试和优化,确保数字时钟的准确性。
3. 学生能运用所学知识,设计具有实用价值的数字时钟产品。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术和编程的兴趣,激发其探究精神。
2. 培养学生团队合作意识,使其在项目实施过程中学会相互沟通、协作。
3. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度,提高其解决实际问题的能力。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合STM32和数字时钟知识,培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础和C语言编程能力,对实际操作感兴趣,但可能缺乏项目实践经验。
教学要求:注重理论与实践相结合,引导学生主动探索,提高其分析问题、解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,使每位学生都能在原有基础上得到提高。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. STM32基本原理与编程基础:介绍STM32的内部结构、工作原理,C语言编程基础及其在STM32中的应用。
- 教材章节:第一章至第三章- 内容:微控制器基础、STM32硬件结构、C语言编程基础、STM32编程环境搭建。
2. 数字时钟原理与设计:讲解数字时钟的基本原理、组成部分以及设计方法。
- 教材章节:第四章至第五章- 内容:时钟源、分频器、计数器、实时时钟(RTC)、数字时钟设计方法。
3. STM32实现数字时钟功能:结合STM32和数字时钟知识,指导学生动手实践,实现数字时钟功能。
电子数字钟的设计与制作
设计和制作电子数字钟的步骤如下:
1. 确定需求:确定所要设计的电子数字钟的功能要求,如显示时间、日期、闹钟功能等。
2. 选取器件:选取合适的微控制器、显示屏、时钟芯片、按键等器件。
微控制器需要具备足够的处理能力和接口,以便于控制显示屏和处理输入信号。
3. 硬件设计:根据选取的器件,设计电路图和PCB布局。
包
括时钟电路、显示电路、按键电路、电源供电电路等。
4. 软件开发:编写嵌入式软件程序,实现时钟的各种功能。
包括处理时间的计算与显示、闹钟功能的设置与触发、用户界面的交互等。
5. 制作电路板:利用电子设计软件将电路图转化为PCB文件,并进行打样加工,制作出电路板。
6. 组装调试:根据设计好的布局,将所选取的器件焊接到电路板上。
完成后进行电路的检查、组装和连线等工作。
7. 软件烧录:通过编程器将软件程序烧录到微控制器中。
8. 调试测试:进行电源接入,对时钟的各个功能进行测试调试,确保其正常运行。
9. 外壳设计与制作:设计合适的外壳以保护电子数字钟,可以采用3D打印、注塑等方式制作外壳。
10. 最终装配与测试:将完整的电子数字钟进行装配,并进行
最后的测试以确保其功能正常。
《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计一、背景介绍数字电子钟是一个实时的计时器,它可以按照设定的时刻精确地表示时间。
它使用微处理器和时钟芯片来处理时间。
因此,它可以被视为一个微处理器系统,系统中含有存储器、计数器、报警功能等。
最新的电子时钟如石英钟使用特制石英晶片来制定时钟。
由于石英可以产生完美的电振动,因此可以更准确地检测时钟改变。
二、数字电子钟的设计原理1、时钟驱动电子时钟的操作需要一定的时间和精度,主要是依靠特殊的驱动器来实现的。
驱动器有石英、硅、力学和光学等多种。
其中石英芯片是电子时钟的核心部件并且最常用。
可以让电子时钟每秒产生32千分之一秒的精度。
2、晶振电路晶体振荡器电路是将电能转换成振荡信号和时钟信号的基础电路。
在电子时钟中,晶振电路可以将3.3V的DC电源转换成正弦波信号。
3、控制电路控制电路是接收电子时钟信号,并将其转换为可读取的数字信号的电路。
它通过检测当前的时钟值与它预设的标准值,来决定是否需要重新设定。
4、显示电路为了使时间显示准确,显示电路需要有一定的能力,它可以将控制电路经过变换后的数字转化为可视的数字或符号信号,比如LED。
我们首先使用PIC16F628A微控制器来控制数字电子钟,PIC16F628A是一款常用的单片机,在实现数字电子钟的最基本功能时天然的具有很多优势,即具有丰富的I/O口及高性能的CPU。
而在驱动这个数字电子时钟时,我们选择了普通的石英晶振,其工作电压为3.3V,频率为32.768kHz。
它的作用是将电源电压转换成正弦波信号,然后此信号可以被PIC单片机读取,从而实现全电子时钟功能。
在处理每秒钟走过的时间时,我们使用计数器根据晶振输入的时钟信号逐渐计数,而当计数器计数到一定值时,PIC单片机就知道一秒的时间已经过去,然后继续进行计算.最后,我们选用一个4位共阳极数码管来将这些数据转化为显示数字的动作,它从数据地址上读取数据,然后一次送到一位,就可以实时显示电子时钟的实时时间。
数电课设--数字钟的设计摘要:该设计主要是设计一种基于数字电路实现的数字钟,用于显示当前时间,同时设计一个简单的时间调整系统来实现对数字钟的时间调整。
本设计实现了数字钟的时间显示、时间调整等功能,具有简单、实用等优点。
关键词:数字钟、计数器、时间调整系统一、引言数字钟是一种时钟显示设备,它可以在显示面板上显示当前时间,数字钟的普及改变了人们观念上的关于时间知识的变革。
本课设就是要通过设计一个数字钟,来综合应用我们所学的数字电路知识,通过数字电路的设计实现时间的显示及调整。
二、数字钟的设计原理数字钟的设计离不开计数器和定时器,计数器的作用是进行计数操作,进而对时间进行处理,定时器的作用是用来控制计数器的计数和复位,使其能够按照固定的时间序列不断进行计数。
数字钟的显示部分采用数码显示管显示当前时间,数码显示管显示的时间单位有小时、分钟和秒。
三、数字钟的设计方案数字钟的设计方案可以分为两部分,一部分是计数器及定时器的设计,另一部分是时间调整系统的设计。
下面分别进行介绍。
(一)计数器及定时器的设计计数器采用7474型D触发器进行设计,二进制计数器采用模8计数模式,带有异步复位功能。
其中,D触发器的Vcc接+5V电源,GND接地,CLK接定时器的输出,D接Q的输出,Q接下一级触发器D端。
计数器采用8253/8254型定时器,应该根据标准时钟的频率和预置值计算计数器的频率和复位时间。
时间调整功能通常是通过8255接口芯片实现。
(二)时间调整系统的设计时间调整系统通过单片机实现,主要实现以下功能:上下键切换修改时间单位、按键快速调整修改时间数字、按键高频稳定范围设置、判断闹钟是否开启、日历选择等。
四、数字钟的实现数字钟的实现可以参考实验教材进行,实现前需要明确以下几点:1. 根据实际需求确定数字钟的参数:例如显示的时间格式,以及是否需要设置闹钟等。
2. 设计好数字钟的原理图,并选择适合的元件进行接线。
3. 进行电路调试和测试,对电路进行稳定性测试等。
一、实习背景随着科技的不断发展,数字电子技术在日常生活和工业领域得到了广泛的应用。
为了更好地掌握数字电子技术,提高自身的实践能力,我们小组在实习期间选择了数字电子钟的设计与制作作为课题。
通过本次实习,我们旨在了解数字电子钟的设计原理、电路构成及制作方法,从而提高自身的动手能力和创新思维。
二、实习目的1. 熟悉数字电子钟的设计原理和电路构成;2. 掌握数字电子钟的制作方法,提高动手能力;3. 培养团队合作精神,提高沟通协调能力;4. 深入理解数字电子技术在实际应用中的价值。
三、实习内容1. 研究数字电子钟的设计原理和电路构成;2. 设计数字电子钟的电路图;3. 制作数字电子钟的电路板;4. 调试和测试数字电子钟的性能;5. 撰写实习报告。
四、实习过程1. 研究数字电子钟的设计原理和电路构成在实习前期,我们查阅了大量资料,对数字电子钟的设计原理和电路构成进行了深入研究。
数字电子钟主要由以下几个部分组成:(1)时钟源:提供稳定的时钟信号,如石英晶体振荡器;(2)分频器:将时钟源提供的时钟信号进行分频,得到时、分、秒的计数脉冲;(3)计数器:对分频器输出的计数脉冲进行计数,得到时、分、秒的数值;(4)译码器:将计数器的输出信号转换为数码管的显示信号;(5)数码管:显示时、分、秒的数值;(6)按键电路:实现时钟的校时、校分、报时等功能。
2. 设计数字电子钟的电路图在了解数字电子钟的电路构成后,我们根据电路原理和实际需求,设计了数字电子钟的电路图。
电路图主要包括以下部分:(1)时钟源:采用石英晶体振荡器;(2)分频器:采用14分频电路,得到1Hz的时钟信号;(3)计数器:采用十进制计数器,分别对时、分、秒进行计数;(4)译码器:采用七段译码器,将计数器的输出信号转换为数码管的显示信号;(5)数码管:采用共阳极七段数码管,显示时、分、秒的数值;(6)按键电路:采用单片机控制按键输入,实现时钟的校时、校分、报时等功能。
数字电子钟的设计数字电子钟的设计随着科技的不断发展,数字电子钟已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
它不仅可以告诉我们时间,还可以让我们随时随地掌握时间。
本文将从数字电子钟的功能、设计要素和实现过程三个方面探讨数字电子钟的设计。
一、数字电子钟的功能数字电子钟最基本的功能是显示当前时间。
同时,数字电子钟还可以有多种附加功能,例如显示当前日期、闹钟定时、倒计时、秒表计时等等。
这些功能可以根据用户的需求进行扩展和定制。
数字电子钟还可以根据个人偏好设定显示模式。
比如,可以设定12小时还是24小时制显示,可以选择显示中文还是英文,可以选择不同的背景颜色和字体大小等等。
二、数字电子钟的设计要素数字电子钟的设计要素包括时钟芯片、数字显示器、主芯片、功率模块等多个组成部分。
下面我们来分别介绍一下。
1. 时钟芯片时钟芯片是数字电子钟的核心部件。
它可以提供高精度的时间信号,控制数字显示器显示时间。
常见的时钟芯片有DS1302和DS3231等。
其中,DS3231是一款高精度时钟芯片,可以达到非常高的精度要求。
2. 数字显示器数字显示器是数字电子钟最显著的部分。
常见的数字显示器有LED、LCD和OLED三种类型。
LED数字显示器是最常见的数字显示器,具有显著的视觉效果。
LCD数字显示器可以显示更多的信息,而且更加柔和。
OLED数字显示器颜色更加丰富,显示效果更加真实。
3. 主芯片主芯片是数字电子钟的中央处理器,负责控制各个组成部分间的通讯和协同。
常见的主芯片有STM32和ATMega328P等。
其中,STM32性能比较出色,可以满足高性能要求。
4. 功率模块数字电子钟的功率模块负责提供电源。
常见的功率模块有锂电池和AC/DC适配器两种。
锂电池电量长,使用方便,但是需要经常充电。
AC/DC适配器可以提供长期稳定的电源,但是需要连续供电。
三、数字电子钟的实现过程数字电子钟的实现过程需要进行硬件设计和软件开发两个步骤。
硬件设计包括电路设计和PCB设计两个方面。
eda课程设计 数字钟。
一、课程目标知识目标:1. 让学生理解数字时钟的基本原理,掌握数字时钟电路的设计方法。
2. 使学生掌握EDA工具的使用,学会利用工具进行电路设计、仿真和调试。
3. 帮助学生了解数字时钟中各个模块的功能和相互关系。
技能目标:1. 培养学生运用EDA工具进行数字电路设计的能力。
2. 培养学生分析问题、解决问题的能力,能够根据实际需求设计简单的数字时钟电路。
3. 提高学生的动手实践能力,学会使用相关仪器设备进行电路调试。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子设计的兴趣,培养创新意识和探索精神。
2. 培养学生良好的团队协作精神,学会与他人共同解决问题。
3. 培养学生严谨的科学态度和勤奋刻苦的学习精神。
课程性质:本课程为实践性课程,旨在通过数字时钟电路设计,提高学生的电子设计能力。
学生特点:学生具备一定的电子基础知识,对EDA工具感兴趣,但动手实践能力有待提高。
教学要求:注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,引导学生主动参与教学活动,提高学生的实践能力。
教学过程中,注重培养学生的团队合作精神和创新能力,为学生的未来发展奠定基础。
通过本课程的学习,使学生能够具备独立设计、制作和调试数字时钟电路的能力。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 数字时钟原理:讲解数字时钟的基本原理,分析数字时钟的各个模块功能,如秒脉冲发生器、计数器、显示驱动等。
2. EDA工具使用:介绍EDA工具的基本操作,如原理图绘制、电路仿真、PCB设计等,使学生掌握使用EDA工具进行数字电路设计的方法。
3. 数字时钟电路设计:根据实际需求,制定数字时钟设计方案,包括选择合适的元器件、绘制原理图、编写程序等。
4. 电路仿真与调试:指导学生利用EDA工具进行电路仿真,分析电路性能,优化设计方案;并进行实际电路搭建与调试,培养学生的动手实践能力。
教学大纲安排如下:1. 第一周:数字时钟原理学习,熟悉各个模块功能。
东北石油大学课程设计2012年6月10日东北石油大学课程设计任务书课程硬件课程设计题目数字钟设计专业主要内容、基本要求等一、主要内容:利用EL教学实验箱、微机和QuartusⅡ软件系统,使用VHDL语言输入方法设计数字钟。
可以利用层次设计方法和VHDL语言,完成硬件设计设计和仿真。
最后在EL教学实验箱中实现。
二、基本要求:1.具有时,分,秒,计数显示功能,以24小时循环计时。
2.具有清零功能。
三、扩展要求:1.调节小时、分钟功能。
2.整点报时功能,整点报时的同时LED灯花样显示。
四、参考文献:[1] 潘松,王国栋,VHDL实用教程〔M〕.成都:电子科技大学出版社,2000.(1)[2] 崔建明主编,电工电子EDA仿真技术北京:高等教育出版社,2004[3] 李衍编著,EDA技术入门与提高王行西安:西安电子科技大学出版社,2005[4] 侯继红, 李向东主编,EDA实用技术教程北京:中国电力出版社,2004[5] 沈明山编著,EDA技术及可编程器件应用实训北京:科学出版社,2004完成期限2周指导教师专业负责人2012年7 月 6 日东北石油大学课程设计成绩评价表指导教师:年月日摘要本文对EDA的概念,技术及其应用进行了概述并利用VHDL语言在EDA平台上设计一个电子数字钟,它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外还具有校时功能和闹钟功能。
总的程序由几个各具不同功能的单元模块程序拼接而成,并且使用Quartus7.2-II软件进行电路波形仿真,下载到EDA实验箱进行验证。
根据系统设计要求,系统设计采用自顶向下设计方法,由时钟分频部分、计时部分、按键部分调时部分和显示部分五个部分组成。
这些模块都放在一个顶层文件中。
首先下载程序进行复位清零操作,电子钟从00:00:00计时开始。
sethour可以调整时钟的小时部分, setmin可以调整分钟,步进为1。
用6位数码管分别显示“时”、“分”、“秒”,通过OUTPUT( 6 DOWNTO 0 )上的信号来点亮指定的LED七段显示数码管。
手动调节分钟、小时,可以对所设计的时钟任意调时间,这样使数字钟真正具有使用功能。
我们可以通过实验板上的键7和键4进行任意的调整,因为我们用的时钟信号均是1HZ的,所以每LED灯变化一次就来一个脉冲,即计数一次。
reset为复位键,低电平时实现清零功能,高电平时正常计数。
可以根据我们自己任意时间的复位。
关键词:EDA(电子设计自动化);VHDL(硬件描述语言),数字钟。
目录第1章概述 (1)1.1EDA的概念 (1)1.2EDA的工作平台 (2)第2章数字钟的系统分析 (4)2.1设计目的 (4)2.2功能说明 (4)2.3性能指标及功能设计 (4)2.4总体方框图 (5)第3章数字钟的工作原理及其设计 (6)3.1数字钟的基本工作原理: (6)3.2设计思路 (7)第4章VHDL源程序 (8)4.1A LERT模块 (8)4.2H OUR模块 (9)4.3M INUTE模块 (10)4.4S ECOND模块 (11)第5章数字钟的测试与运行 (13)5.1工程建立及存盘 (13)5.2工程项目的编译 (13)5.3目标芯片的选择 (14)5.4时序仿真 (15)5.5引脚锁定 (17)5.6件测试 (17)5.7实验结果 (19)结论 (20)参考文献 (21)第1章概述1.1 EDA的概念EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪90年代初从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的[1]。
EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言HDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
EDA技术的出现,极大地提高了电路设计的效率和可操作性,减轻了设计者的劳动强度[2]。
现在对EDA的概念或范畴用得很宽。
包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域,都有EDA的应用。
目前EDA 技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。
例如在飞机制造过程中,从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟,都可能涉及到EDA技术。
本文所指的EDA技术,主要针对电子电路设计、PCB设计和IC设计。
EDA 设计可分为系统级、电路级和物理实现级。
本次毕业设计课题实现的核心技术即为EDA相关技术[3]。
1.1.1设计方法(1) 前端设计(系统建模RTL级描述)后端设计(FPGAASIC)系统建模。
(2) IP复用。
(3) 前端设计。
(4) 系统描述:建立系统的数学模型。
(5) 功能描述:描述系统的行为或各子模块之间的数据流图。
(6) 逻辑设计:将系统功能结构化,通常以文本、原理图、逻辑图、布尔表达式来表示设计结果。
(7) 仿真:包括功能仿真和时序仿真,主要验证系统功能的正确性及时序特性。
1.1.2 EDA技术及应用EDA在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥着巨大的作用。
在教学方面,几乎所有理工科(特别是电子信息)类的高校都开设了EDA课程。
主要是让学生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL语言编写规范、掌握逻辑综合的理论和算法、使用EDA工具进行电子电路课程的实验验证并从事简单系统的设计。
一般学习电路仿真工具(如multiSIM、PSPICE)和PLD开发工具(如Altera/Xilinx的器件结构及开发系统),为今后工作打下基础[4]。
而且电子设计技术的核心就是EDA技术,EDA是指以计算机为工作平台,融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包,主要能辅助进行三方面的设计工作,即IC设计、电子电路设计和PCB设计。
EDA技术已有30年的发展历程,大致可分为三个阶段。
70年代为计算机辅助设计(CAD)阶段,人们开始用计算机辅助进行IC版图编辑、PCB布局布线,取代了手工操作。
80年代为计算机辅助工程(CAE)阶段。
与CAD相比,CAE除了有纯粹的图形绘制功能外,又增加了电路功能设计和结构设计,并且通过电气连接网络表将两者结合在一起,实现了工程设计。
CAE的主要功能是:原理图输人,逻辑仿真,电路分析,自动布局布线,PCB后分析。
90年代为电子系统设计自动化(EDA)阶段[3]。
如今从应用领域来看,EDA技术已经渗透到各行各业,包括在机械、电子、通信、航空航航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域,都有EDA应用。
另外,EDA软件的功能日益强大,原来功能比较单一的软件,现在增加了很多新用途。
如AutoCAD软件可用于机械及建筑设计,也扩展到建筑装璜及各类效果图、汽车和飞机的模型、电影特技等领域[6]。
中国EDA市场已渐趋成熟,不过大部分设计工程师面向的是PCB制板和小型ASIC领域,仅有小部分(约11%)的设计人员开发复杂的片上系统器件。
为了与台湾和美国的设计工程师形成更有力的竞争,中国的设计队伍有必要引进和学习一些最新的EDA技术。
在信息通信领域,要优先发展高速宽带信息网、深亚微米集成电路、新型元器件、计算机及软件技术、第三代移动通信技术、信息管理、信息安全技术,积极开拓以数字技术、网络技术为基础的新一代信息产品,发展新兴产业,培育新的经济增长点[7]。
要大力推进制造业信息化,积极开展计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助工艺(CAPP)、计算机机辅助制造(CAM)、产品数据管理(PDM)、制造资源计划(MRPII)及企业资源管理(ERP)等。
有条件的企业可开展“网络制造”,便于合作设计、合作制造,参与国内和国际竞争。
开展“数控化”工程和“数字化”工程。
自动化仪表的技术发展趋势的测试技术、控制技术与计算机技术、通信技术进一步融合,形成测量、控制、通信与计算机(M3C)结构。
在ASIC和PLD设计方面,向超高速、高密度、低功耗、低电压方面发展[8]。
1.2 EDA的工作平台1.2.1 EDA硬件工作平台1.计算机。
2.EDA实验开发系统:EDA-V。
1.2.2 EDA 的软件工作平台PLD(Programmable Logic Device)是一种由用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路[9]。
目前主要有两大类型:CPLD(Complex PLD)和FPGA(Field Programmable Gate Array)。
它们的基本设计方法是借助于EDA软件,用原理图、状态机、布尔表达式、硬件描述语言等方法,生成相应的目标文件,最后用编程器或下载电缆,由目标器件实现。
生产PLD的厂家很多,但最有代表性的PLD厂家为Altera、Xilinx和Lattice 公司[10]。
第2章数字钟的系统分析2.1设计目的1.掌握多位计数器相连的设计方法。
2.掌握十进制,六进制,二十四进制计数器的设计方法。
3.继续巩固多位共阴极扫描显示数码管的驱动,及编码。
4.掌握扬声器的驱动。
5.LED灯的花样显示。
6.掌握CPLD技术的层次化设计方法。
2.2功能说明1.有时、分、秒计数显示功能,小时为24进制,分钟和秒为60进制以24小时循环计时。
2.设置复位、清零等功能。
3.有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间。
4.时钟计数显示时有LED灯显示。
2.3性能指标及功能设计1.时、分、秒计时器时计时器为一个24进制计数器,分、秒计时器均为60进制计数器。
当秒计时器接受到一个秒脉冲时,秒计数器开始从1计数到60,此时秒显示器将显示00、01、02、...、59、00;每当秒计数器数到00时,就会产生一个脉冲输出送至分计时器,此时分计数器数值在原有基础上加1,其显示器将显示00、01、02、...、59、00;每当分计数器数到00时,就会产生一个脉冲输出送至时计时器,此时时计数器数值在原有基础上加1,其显示器将显示00、01、02、...、23、00。
即当数字钟运行到23点59分59秒时,当秒计时器在接受一个秒脉冲,数字钟将自动显示00点00分00秒。
2.校时电路当开关拨至校时档时,电子钟秒计时工作,通过时、分校时开关分别对时、分进行校对,开关每按1次,与开关对应的时或分计数器加1,当调至需要的时与分时,拨动reset开关,电子钟从设置的时间开始往后计时。
2.4总体方框图图2-1总体框图第3章数字钟的工作原理及其设计3.1数字钟的基本工作原理:3.1.1时基T 产生电路数字钟以其显示时间的直观性、走时准确性作为一种计时工具,数字钟的基本组成部分离不开计数器,在控制逻辑电路的控制下完成预定的各项功能。