EDA数字钟实验报告

电子技术课程设计II数字电子钟实验报告一、课程设计的目的1.掌握简单数字系统的设计方法，培养数字电路的设计能力。

2.掌握数字电子钟的设计制作方法。

二、课程设计的内容及要求1.设计一个数字电子钟电路。

要求：a)按24小时制直接显示“时”、“分”、“秒”。

b)当电路发生走时误差时具有校时功能。

c)具有整点报时功能。

2.中、小规模集成电路组成数字电子钟，并在实验仪器上进行组装和测试。

3.画出各单元电路图、整机逻辑框图和逻辑电路图，写出设计和试验总结报告。

三、可选用器材1.数字电路试验箱2.集成电路：74LS90、74LS160、74LS00、74LS20、74LS863.晶振4.电阻5.电容6.数码管7.开关：单刀双掷8.发光二极管备注：若设计方案好，选择其他器件，提前向老师说明。

四、数字钟的基本工作原理数字钟一般都由计数器、译码器、显示器等几部分组成。

不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。

秒信号送入计数器进行计数，把累计的结果以“时”、“分”、“秒”、“星期”的数字显示出来。

各部分单元电路的基本设计思想和电路图如下：1．60进制秒、分计数器数字钟的秒和分是60进制的计数器，从00~59计时，都各选用两片74LS90集成片来实现。

实现的方法采用反馈清零法。

如图1所示电子技术课程设计II图1 60进制计数器2．24进制小时计数器小时为24进制计数，由00~23时。

跟秒、分计数器一样，选用2片74LS90集成片来实现，实现方法为反馈清零法。

如图2所示。

图2 24进制计数器3．7进制星期计数器星期的显示需要一个7进制计数器。

设计思路是想办法让它显示1~6，8，来表示1周的七天。

因为数码管显示的数字8，和汉字中的日字一样，所以用来表示周日比较人性化。

选用1片74LS90集成片，作0~6的7进制计数器。

想办法让它把0显示为8。

这又有两种做法，具体分析如下：让0时的计数器状态转换为8的状态，而1~6时的状态不变，这样译码器译码后，数码管显示的将是8，1，2，3，4，5，6形式，而不是0，1，2，3，4，5，6。

eda多功能数字钟实验报告
《EDA多功能数字钟实验报告》
摘要：
本实验通过对EDA多功能数字钟的组装和测试，探索了数字钟的功能和性能。

实验结果表明，EDA多功能数字钟具有精准的时间显示、多种闹铃设置、温度
和湿度监测等功能，是一款实用且性能稳定的数字钟产品。

引言：
数字钟作为现代生活中不可或缺的家居用品，其功能和性能一直备受关注。

本
次实验选择了EDA多功能数字钟作为研究对象，旨在通过对其组装和测试，深
入了解数字钟的各项功能和性能指标。

实验方法：
1. 组装数字钟：按照产品说明书，将数字钟的各个部件进行组装，并确保连接
牢固。

2. 功能测试：测试数字钟的时间显示、闹铃设置、温度和湿度监测等功能。

3. 性能测试：对数字钟的时间精准度、闹铃响铃声音、温度和湿度监测准确度
等进行测试。

实验结果：
1. 时间显示：数字钟的时间显示精准，误差在1秒以内。

2. 闹铃设置：数字钟支持多组闹铃设置，响铃声音清晰、音量适中。

3. 温度和湿度监测：数字钟的温湿度监测准确度高，与实际环境温湿度相符合。

讨论：
通过本次实验，我们发现EDA多功能数字钟具有精准的时间显示、多种闹铃设
置、温度和湿度监测等功能，性能稳定，符合用户对数字钟的基本需求。

同时，数字钟的组装和操作也相对简单，适合家庭使用。

结论：
EDA多功能数字钟是一款实用且性能稳定的数字钟产品，能够满足用户对数字
钟的基本需求。

在未来的生活中，数字钟将继续扮演重要的角色，为人们的生
活提供便利。

致谢：
感谢实验中提供支持和帮助的老师和同学们。

EDA实训报告指导教师 朱小祥 田 欢专业电子信息工程技术班级电信1001姓名张慧情日期2012年6月11日—14日一、实训目的1、了解数字钟的工作原理。

2、进一步熟悉用VHDL语言编写驱动七段码管显示的代码。

3、掌握VHDL编写中的一些小技巧。

二、实训原理多功能数字钟应该具有的功能有：显示时－分－秒、整点报时、小时和分钟可调等基本功能。

首先要知道钟表的工作机理，整个钟表的工作应该是在1Hz信号的作用下进行，这样每来一个时钟信号，秒增加1秒，当秒从59秒跳转到00秒时，分钟增加1分，同时当分钟从59分跳转到00分时，小时增加1小时，但是需要注意的是，小时的范围是从0～23时。

在实训中为了显示的方便，由于分钟和秒钟显示的范围都是从0～59，所以可以用一个3位的二进制码显示十位，用一个四位的二进制码（BCD码）显示个位，对于小时因为它的范围是从0～23，所以可以用一个2位的二进制码显示十位，用4位二进制码（BCD码）显示个位。

实训中由于七段码管是扫描的方式显示，所以虽然时钟需要的是1Hz时钟信号，但是扫描确需要一个比较高频率的信号，因此为了得到准确的1Hz信号，必须对输入的系统时钟进行分频。

对于整点报时功能，用户可以根据系统的硬件结构和自身的具体要求来设计。

本实训设计的是当进行整点的倒计时5秒时，让LED来闪烁进行整点报时的提示。

三、实训内容本实验的任务就是设计一个多功能数字钟，要求显示格式为小时－分钟－秒钟，整点报时，报时时间为10秒，即从整点前10秒钟开始进行报时提示，喇叭开始发声，直到过整点时，在整点前5秒LED开始闪烁，过整点后，停止闪烁。

调整时间的的按键用按键模块的S1和S2，S1调节小时，每按下一次，小时增加一个小时，S2调整分钟，每按下一次，分钟增加一分钟。

另外用按键作为系统时钟复位，复位后全部显示00－00－00。

四、实训步骤1、建立工程文件运行QUARTUSII软件选择软件中的菜单File>New Project Wizard，点击Next，将工程文件保存至制定文件夹中，并用所编程序的实体名命名工程文件，点击Next，继续点击NEXT，选择Cyclone EP1C12F324C8芯片，点击Finsh。

电子设计自动化(EDA)—数字时钟LED数码管显示二、实验内容和实验目的1. 6个数码管动态扫描显示驱动2. 按键模式选择(时\分\秒)与闹钟(时\分)调整控制,3. 用硬件描述语言(或混合原理图)设计时、分、秒计数器模块、闹钟模块、按键控制状态机模块、动态扫描显示驱动模块、顶层模块。

要求使用实验箱左下角的6个动态数码管(DS6 A~DS1A)显示时、分、秒；要求模式按键和调整按键信号都取自经过防抖处理后的按键跳线插孔。

实验目的: 1）学会看硬件原理图, 2）掌握FPGA硬件开发的基本技能3）培养EDA综合分析、综合设计的能力三、实验步骤、实现方法(或设计思想)及实验结果主要设备: 1）PC机, 2）硬件实验箱, 3）Quartus II软件开发平台。

1．打开Quartus II , 连接实验箱上的相关硬件资源, 如下图1所示。

2．建立新文件, 选择文本类型或原理图类型。

3. 编写程序。

4．编译5. 仿真, 加载程序到芯片, 观察硬件输出结果(数码管显示)6．结果正确则完成。

若结果不正确, 则修改程序, 再编译, 直到正确。

模24计数器模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY count24 ISPORT(clk,en:IN STD_LOGIC;cout:OUT STD_LOGIC;hh,hl:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END count24;ARCHITECTURE arc OF count24 ISSIGNAL a,b:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(clk,en)BEGINhh<=a;hl<=b;IF(clk'EVENT AND clk='1') THENIF(en='1') THENIF(a="0010" AND b="0011") THENa<="0000";b<="0000";ELSE IF(b="1001") THENa<=a+'1';b<="0000";ELSE b<=b+'1';END IF;END IF;IF(a="0010" AND b="0010") THENcout<='1';ELSE cout<='0';END IF;END IF;END IF;END PROCESS;END arc;模60计数器模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY count60 ISPORT(clk,en:IN STD_LOGIC;cout:OUT STD_LOGIC;hh,hl:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END count60;ARCHITECTURE arc OF count60 ISSIGNAL a,b:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);SIGNAL sout:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(clk)BEGINhh<=a; hl<=b;IF(clk'EVENT AND clk='1') THENIF(en='1') THENIF(a="0101" AND b="1001") THENa<="0000";b<="0000";ELSE IF(b="1001") THENa<=a+'1';b<="0000";ELSE b<=b+'1';END IF;END IF;END IF;END IF;END PROCESS;sout<='1' WHEN a="0101" AND b="1001" ELSE '0';cout<=sout AND en;END arc;4-7显示译码模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY segment4to7 ISPORT(s:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);a,b,c,d,e,f,g:OUT STD_LOGIC);END segment4to7;ARCHITECTURE arc OF segment4to7 IS SIGNAL y:STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); BEGINa<= y(6);b<= y(5);c<= y(4);d<= y(3);e<= y(2); f<= y(1);g<= y(0);PROCESS(s)BEGINCASE s ISWHEN "0000"=>y<="1111110"; WHEN "0001"=>y<="0110000"; WHEN "0010"=>y<="1101101"; WHEN "0011"=>y<="1111001"; WHEN "0100"=>y<="0110011"; WHEN "0101"=>y<="1011011"; WHEN "0110"=>y<="1011111"; WHEN "0111"=>y<="1110000"; WHEN "1000"=>y<="1111111"; WHEN "1001"=>y<="1111011"; WHEN OTHERS=>y<="0000000"; END CASE;END PROCESS;END arc;带闹钟控制模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mode_adjust_with_alarm ISPORT (adjust,mode,clk1hz: IN STD_LOGIC;clkh,enh,clkm,enm,clks,enha: OUT STD_LOGIC;clkh_a,clkm_a:OUT STD_LOGIC;mode_ss: OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END mode_adjust_with_alarm;ARCHITECTURE arc OF mode_adjust_with_alarm ISTYPE mystate IS (s0,s1,s2,s3,s4,s5);SIGNAL c_state,next_state: mystate;BEGINPROCESS (c_state)BEGINCASE c_state ISWHEN s0=> next_state <= s1; clkh<=clk1hz; clkm<=clk1hz; clks<=clk1hz;enh<='0'; enm<='0'; enha<='0'; clkh_a<= '0'; clkm_a<= '0'; mode_ss <="000";WHEN s1=> next_state <= s2; clkh<=adjust; clkm<= '0'; clks<='0';enh<='1'; enm<='0';enha<='0'; clkh_a<= '0';clkm_a<= '0'; mode_ss <="001";WHEN s2=> next_state <= s3; clkh<= '0'; clkm<=adjust; clks <= '0';enh<='0';enm<='1';enha<='0'; clkh_a<= '0'; clkm_a<= '0'; mode_ss <="010";WHEN s3=> next_state <= s4; clkh<= '0'; clkm<= '0'; clks<=adjust;enh<='0'; enm<='0';enha<='0'; clkh_a<= '0'; clkm_a<= '0'; mode_ss <="011";WHEN s4=> next_state <= s5; clkh<= clk1hz; clkm<= clk1hz; clks<=clk1hz;enh<='0';enm<='0';enha<='1'; clkh_a<=adjust; clkm_a<= '0'; mode_ss <="100";WHEN s5=> next_state <= s0; clkh<= clk1hz; clkm<= clk1hz; clks<=clk1hz;enh<='0'; enm<='0'; enha<='0'; clkh_a<= '0'; clkm_a<=adjust; mode_ss <="101";END CASE;END PROCESS;PROCESS (mode)BEGINIF (mode'EVENT AND mode='1') THENc_state<=next_state ;END IF;END PROCESS;END arc;扫描模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY scan ISPORT(clk256hz:IN STD_LOGIC;ss:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END scan;ARCHITECTURE arc OF scan ISTYPE mystate IS (s0, s1,s2,s3,s4,s5);SIGNAL c_state,next_state: mystate;BEGINPROCESS ( c_state )BEGINCASE c_state ISWHEN s0=> next_state <=s1; ss<="010";WHEN s1=> next_state <=s2; ss<="011";WHEN s2=> next_state <=s3; ss<="100";WHEN s3=> next_state <=s4; ss<="101";WHEN s4=> next_state <=s5; ss<="110";WHEN s5=> next_state <=s0; ss<="111";END CASE;END PROCESS;PROCESS (clk256hz)BEGINIF (clk256hz'EVENT AND clk256hz='1') THENc_state<=next_state ;END IF;END PROCESS;END arc;复用模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux ISPORT(hh,hl,mh,ml,sh,sl,hha,hla,mha,mla:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);ss,mode_ss:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);y:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);alarm:OUT STD_LOGIC);END mux;ARCHITECTURE arc OF mux ISSIGNAL a,hhtmp,hltmp,mhtmp,mltmp,shtmp,sltmp:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(mode_ss)BEGINCASE mode_ss ISWHEN "000"=>hhtmp<=hh; hltmp<=hl; mhtmp<=mh; mltmp<=ml; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN "001"=>hhtmp<=hh; hltmp<=hl; mhtmp<=mh; mltmp<=ml; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN "010"=>hhtmp<=hh; hltmp<=hl; mhtmp<=mh; mltmp<=ml; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN "011"=>hhtmp<=hh; hltmp<=hl; mhtmp<=mh; mltmp<=ml; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN "100"=> hhtmp<=hha; hltmp<=hla; mhtmp<=mha; mltmp<=mla; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN "101"=> hhtmp<=hha; hltmp<=hla; mhtmp<=mha; mltmp<=mla; shtmp<=sh; sltmp<=sl;WHEN OTHERS=>hhtmp<="0000";hltmp<="0000";mhtmp<="0000";mltmp<="0000";shtmp<="0000";sltmp<="0000"; END CASE;END PROCESS;PROCESS(ss)BEGINCASE ss ISWHEN "010"=> a <=hhtmp;WHEN "011"=> a <=hltmp;WHEN "100"=> a <=mhtmp;WHEN "101"=> a <=mltmp;WHEN "110"=> a <=shtmp;WHEN "111"=> a <=sltmp;WHEN OTHERS => a <="0000";END CASE;y<=a;END PROCESS;alarm<='1' WHEN ((hh=hha)AND(hl=hla)AND(mh=mha)AND(ml=mla)) ELSE '0';END arc;闪烁模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY blink_control ISPORT(ss,mode_ss:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);blink_en:OUT STD_LOGIC);END blink_control;ARCHITECTURE arc OF blink_control ISBEGINPROCESS (ss,mode_ss)BEGINIF(ss="010" AND mode_ss="001") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="011" AND mode_ss="001") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="100" AND mode_ss="010") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="101" AND mode_ss="010") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="110" AND mode_ss="011") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="111" AND mode_ss="011") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="010" AND mode_ss="100") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="011" AND mode_ss="100") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="100" AND mode_ss="101") THEN blink_en<='1';ELSIF(ss="101" AND mode_ss="101") THEN blink_en<='1';ELSE blink_en<='0';END IF;END PROCESS;END arc;Top文件LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY design3 ISPORT (mode,adjust,clk1hz,clk2hz,clk256hz,clk1khz:IN STD_LOGIC;alarm,a,b,c,d,e,f,g:OUT STD_LOGIC;ss:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END design3;ARCHITECTURE arc OF design3 ISCOMPONENT mode_adjust_with_alarm PORT (adjust,mode,clk1hz: IN STD_LOGIC;clkh,enh,clkm,enm,clks,enha: OUT STD_LOGIC;clkh_a,clkm_a:OUT STD_LOGIC;mode_ss: OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END COMPONENT;COMPONENT scan PORT (clk256hz:IN STD_LOGIC;ss:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END COMPONENT;COMPONENT segment4to7 PORT (s: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);a,b,c,d,e,f,g: OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;COMPONENT mux PORT(hh,hl,mh,ml,sh,sl,hha,hla,mha,mla:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);ss,mode_ss:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);y:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);alarm:OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;COMPONENT blink_control PORT(ss,mode_ss:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);blink_en:OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;COMPONENT count24 PORT (clk,en:IN STD_LOGIC;cout:OUT STD_LOGIC;hh,hl:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END COMPONENT;COMPONENT count60 PORT (clk ,en:IN STD_LOGIC;cout:OUT STD_LOGIC;hh,hl:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END COMPONENT;SIGNALclkh,enh,clkm,enm,clks,clkh_a,clkm_a,coutm,couts,coutm_en,couts_en,cout,vcc,coutma_en,coutma,alarm1,bli nk_en,blink_tmp,enha: STD_LOGIC;SIGNAL mode_ss,ss1:STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);SIGNAL hh,hl,mh,ml,sh,sl,hha,hla,mha,mla,y,i:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINvcc<='1';coutm_en <= enh OR coutm;couts_en <= enm OR couts;coutma_en<= enha OR coutma;blink_tmp<=blink_en and clk2hz;i(3)<=y(3) OR blink_tmp;i(2)<=y(2) OR blink_tmp;i(1)<=y(1) OR blink_tmp;i(0)<=y(0) OR blink_tmp;ss<=ss1;alarm<=alarm1 AND clk1khz;u1:mode_adjust_with_alarmPORT MAP( adjust,mode,clk1hz,clkh,enh,clkm,enm,clks,enha,clkh_a,clkm_a,mode_ss);u2:count24 PORT MAP(clkh,coutm_en,cout,hh,hl);u3:count60 PORT MAP(clkm,couts_en,coutm,mh,ml);u4:count60 PORT MAP(clks,vcc,couts,sh,sl);u5:count24 PORT MAP(clkh_a,coutma_en,cout,hha,hla);u6:count60 PORT MAP(clkm_a,vcc,coutma,mha,mla);u7:mux PORT MAP(hh,hl,mh,ml,sh,sl,hha,hla,mha,mla,ss1,mode_ss,y,alarm1);u8:scan PORT MAP(clk256hz,ss1);u9:blink_control PORT MAP(ss1,mode_ss,blink_en);u10:segment4to7 PORT MAP(i,a,b,c,d,e,f,g);END arc;实验结果:数字钟包括正常的时分秒计时, 实验箱左下角的6个动态数码管(DS6 A~DS1A)显示时、分、秒。

EDA实验报告书题目数字钟学生姓名学号系别物理与信息工程系专业电子信息科学与技术指导教师讲师2014年10月26日摘要数字钟是人们日常生活中经常使用的计时工具，本次的课程设计是基于Verilog HDL的多功能数字钟，完成时、分、秒的显示功能。

设计利用Verilog HDL语言自顶向下的设计理念，突出其作为硬件描述语言的良好的可读性、可移植性以及易于理解等优点。

程序下载到FPGA芯片后，可用于实际的数字钟显示中。

此次设计的逻辑结构主要由分频器、计数器和译码显示器三个模块构成。

分频模块将40Mhz系统基准时钟分频产生两路时钟信号，一路是1HZ的数字钟计时工作频率，一路是数码管动态显示的扫描频率；计时模块对1HZ的时钟信号进行计时，分为时、分、秒三个部分；与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。

数字钟的设计方法有许多种,例如,可用中小规模集成电路组成电子钟；也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟；钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。

译码显示模块采用动态扫描的方式完成数码管的显示。

最后通过主模块调用三个子模块函数完成整个设计。

1）数字钟电路的基本结构框图如下，它是由两个60进制计数器和一个24进制计数器组成，分别对秒，分，小时进行计时，当计时到23时59分59秒时，再来一个时钟脉冲，则计数器清零，重新开始计时。

clkco 秒分时1、20分频器：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity fenpin is --实体定义为fenpin即本程序实现20分频的功能port(clk:in std_logic;--输入clk接外部晶振clk1:out std_logic;--输出clk1为20分频后的时钟shu:out std_logic_vector(4 downto 0)--shu没有实际意义，用于对外部时钟计数，目的是判断是否为20分频);end fenpin;architecture one of fenpin issignal c1,c2:std_logic_vector(4 downto 0);--c1、c2用于内部计数的信号signal m1:std_logic;--m1用于传递输出clk1的信号beginprocess(clk,c1)beginif clk'event and clk='1' then--时钟上升沿有效if(c1=9) then c1<="00000";m1<=not m1;c2<="00000";--记满10次后复位else c1<=c1+1;c2<=c2+1;--计数少于10次加1end if;end if;end process;clk1<=m1;shu<=c2;--将信号的结果传递给输出end one;2、24进制计数器：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity cnt24 is --定义实体时钟的时port(clk:in std_logic;--定义时钟、复位、输入使能、置输控制端ge:out std_logic_vector(3 downto 0 );--定义时表的个位shi:out std_logic_vector(3 downto 0 );--定义时表的十位c0:out std_logic --定义进位输出end cnt24;architecture two of cnt24 isbeginprocess(clk)variable Q:std_logic_vector(4 downto 0);--Q用于内部计数的变量variable t:std_logic_vector(4 downto 0);--t用于过度的变量，应为输出量与计数量数组的位数不同beginif clk'event and clk='1' then --时钟上升沿有效if(Q>=23) then Q:="00000";c0<='1'; shi<="0000"; ge<="0000";--Q实现0--23的计数else Q:=Q+1;c0<='0';if(Q>19 and Q<24) thenshi<="0010";t:=(Q-"10100");ge<=t(3 downto 0);else if(Q>9 and Q<20) thenshi<="0001";t:=(Q-"01010");ge<=t(3 downto 0);--Q位于10--19之间十位和个位的情况elseshi<="0000";t:=(Q-"00000");ge<=t(3 downto 0);--Q位于20--23之间十位和个位的情况end if;end if;end if;end if;end process;end two;3、60进制计数器：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity cnt60 is --定义实体时钟的时port(clk:in std_logic;--定义时钟、复位、输入使能、置输控制端ge:out std_logic_vector(3 downto 0 );--定义时表的个位shi:out std_logic_vector(3 downto 0 );--定义时表的十位c0:out std_logic --定义进位输出);end cnt60;architecture two of cnt60 isbeginprocess(clk)variable Q:std_logic_vector(5 downto 0);--Q为内部计数变量variable t:std_logic_vector(5 downto 0);--t为内部变量与输出间的过度变beginif clk'event and clk='1' then --时钟上升沿有效if(Q>=59) then Q:="000000";c0<='1'; shi<="0000"; ge<="0000";--Q实现0--23的计数else Q:=Q+1;c0<='0';if(Q>49 and Q<60) thenshi<="0101";t:=(Q-50);ge<=t(3 downto 0);else if(Q>39 and Q<50) thenshi<="0100";t:=(Q-40);ge<=t(3 downto 0);--Q位于10--19之间十位和个位的情况else if(Q>29 and Q<40) thenshi<="0011";t:=(Q-30);ge<=t(3 downto 0);else if(Q>19 and Q<30)then shi<="0010";t:=(Q-20);ge<=t(3 downto 0);else if(Q>9 andQ<20) then shi<="0001";t:=(Q-10);ge<=t(3 downto 0);elseshi<="0000";t:=(Q-0);ge<=t(3 downto 0);--Q位于20--23之间十位和个位的情况end if;end if;end if;end if;end if;end if;end if;end process;end two;4、结合后的模型：仿真1、分频器波形仿真图2、60进制计数器波形仿真图3、24进制计数器波形仿真图4、结合后波形仿真图实验总结这次数字钟的实验，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多书本上学不到的知识，同时锻炼了自己的能力，使自己对以后的路有了更加清楚的认识，对未来有了更多的信心。

EDA数字钟实验报告EDA实验EDA实验数字钟一．实验任务用FPGA器件和EDA技术的设计已知条件:XXX软件XXX实验开发装臵基本功能:1.以数字形式显示时，分，秒的时间；2.小时计数器为24进制；3.分，秒计数器为60进制；多功能数字电子钟设计：输入变量：时钟CPS，直接清零RD；输出变量：小时H[7..4]、H[3..0]为8421BCD码输出，其时钟为CLK；分计时M[7..4]、M[3..0]为8421BCD 码输出，其时钟为CPM;秒计时S[7..4]、S[3..0]为8421BCD码输出，其时钟为CLK;RD为清零信号等。

二.仿真与波形1.60进制原理图如下;其仿真波形如下：2.24进制原理图如下：其仿真波形如下：3.数字钟的整个电路图如下：逻辑电路说明：由电路分析得知，多功能数字电子钟最基本的计时电路在CLK（秒）时钟作用下，电路输出变量为H[7..0]，M[7..0]及S[7..0]，按8421BCD码正常走时，电路为异步时序逻辑电路4.数字电子钟的仿真波形如下:仿真波形分析及结论：由仿真波形分析得知在CLK（秒）时钟作用下，电路正常走时。

分析过程完全符合多功能数字电子钟最基本的计时功能，逻辑电路设计正确。

三.感想：这次的课程设计的内容是《EDA多功能数字钟》，这次课程设计验我花了两个上午的时间。

虽然我是顺利的完成了任务，但是在实验中我还是发现了自己存在的一些问题。

在课程设计中我经常做完上一步就忘记了下一步该怎么做，总是一边看老师的课件一边做，这样一来浪费了不少时间，这是由于我对软件的操作不熟练的缘故，因此我觉得我应该在今后的日子里多练习一下这个MA_+PLUS软件，做到在以后的学习及工作中能利用这个软件快速的正确的完成任务。

在实验中我还经常出现掉步骤的现象，比如经常忘记“指向当前文件”，从而导致得到的结果是错误的甚至根本就得不到结果，这全都是因为粗心大意造成的。

在今后的日子里我会努力的去改掉这个毛病，从而高质量的完成老师交给我的各项任务!。

eda数字钟实验报告EDA数字钟实验报告本次实验旨在设计并实现一个EDA数字钟。

通过这个实验，我们将学习如何使用EDA工具来设计数字电路，并通过实际的电路实现来验证我们的设计。

1. 实验背景数字钟是我们日常生活中常见的设备之一。

它不仅可以显示时间，还具有闹钟等功能。

在这个实验中，我们将使用EDA工具来设计一个数字钟电路，并通过FPGA实现这个电路。

2. 实验目标本次实验的目标是设计一个能够显示小时、分钟和秒的数字钟电路。

我们将使用七段数码管来显示这些信息，并通过按键来设置时间和闹钟。

3. 设计思路我们的设计思路如下：3.1 时钟模块我们首先需要设计一个时钟模块，用来产生一个固定的时钟信号。

我们可以使用FPGA的时钟模块来实现这个功能，或者使用外部的晶振电路。

3.2 数码管驱动模块接下来，我们需要设计一个数码管驱动模块，用来将数字转换为七段数码管的显示信号。

我们可以使用查找表或者逻辑门电路来实现这个功能。

3.3 时间设置模块为了能够设置时间，我们需要设计一个时间设置模块。

这个模块可以通过按键来设置小时、分钟和秒。

3.4 闹钟设置模块类似于时间设置模块，我们还需要设计一个闹钟设置模块。

这个模块可以通过按键来设置闹钟的小时和分钟。

3.5 主控制模块最后，我们需要设计一个主控制模块，用来控制时钟、数码管驱动、时间设置和闹钟设置模块之间的交互。

这个模块可以根据设置的时间和闹钟来控制数码管的显示。

4. 电路实现根据我们的设计思路，我们使用EDA工具来实现我们的数字钟电路。

我们使用VHDL语言来描述电路，并使用模块化的方式来组织我们的代码。

5. 实验结果经过实际的电路实现和测试，我们成功地实现了数字钟电路。

我们可以通过按键来设置时间和闹钟，并通过七段数码管来显示时间和闹钟。

6. 实验总结通过这个实验，我们学习了如何使用EDA工具来设计数字电路，并通过实际的电路实现来验证我们的设计。

我们深入了解了数字钟的工作原理，并学会了如何使用VHDL语言来描述电路。

南京理工大学EDA（Ⅱ）实验报告——多功能数字钟姓名：学号：学院：指导教师：时间：2014/11/3~2014/11/7摘要日益复杂的电子线路使得基于原理图的设计越来越复杂，甚至不切实际。

硬件描述语言的诞生，对设计自动化起到了极大的促进和推动作用。

Verilog HDL就是在用途最广泛的C语言的基础上发展起来的一种硬件描述语言，实现了从算法级、门级到开关级的多种抽象设计层次的数字系统建模，具有仿真，验证，故障模拟与时序分析等功能。

本文利用Verilog HDL语言，采用自顶向下的设计方法设计多功能数字钟，并通过QuartusⅡ分块进行了仿真。

此程序通过下载到FPGA芯片后,可实现实际的数字钟显示，具有基本的计时显示和设置，时间校正，整点报时，12h/24h转换，闹钟设置和闹铃控制的功能。

关键词: FPGA, Verilog HDL, QuartusⅡ, EP3C25F324C8，数字钟AbstractThe development of electronic circuit has grown to be too complicated to be designed base on schematic diagram. The birth of HDL accelerated the development of electronic design automation drastically. Verilog HDL is one of the HDL with multiple and strong functions.In this thesis, a complex digital system is designed in the bottom-up way with Verilog HDL and is simulated by QuartusⅡ. The function of a digital clock can be realized by downloading the program to FPGA, which includes timing, time-setting, hourly chiming, 12/24transforming, bell-setting and bell-controlling.Keywords: FPGA, Verilog HDL, QuartusⅡ, EP3C25F324C8，Digital clock目录摘要Abstract第一章数字钟设计要求说明第二章数字钟的设计思路和工作原理第三章模块的Verilog HDL设计与仿真3.1 计数器模块3.2 基本计时顶层模块3.3 分频模块3.4 整点报时模块3.5闹钟模块3.6 LED数码管显示模块3.7 数字钟顶层模块第四章FPGA实现第五章总结5.1 遇到的问题与解决方案5.2 尚存在的不足之处5.3 收获与感悟参考文献第一章数字钟设计要求说明（一）数字钟可以正常进行基本的时，分，秒计时功能。

EDA设计（II）实验报告-数字电子钟实验报告：数字电子钟一、实验目的本实验旨在通过使用EDA设计软件，设计并实现一个具有时、分、秒功能的数字电子钟。

通过学习使用EDA工具，掌握数字电路设计的基本步骤和技巧，培养实践能力和创新思维。

二、实验原理数字电子钟是一种以数字形式显示时间的装置，它利用了时、分、秒的计时原理。

核心部分包括一个时钟发生器，用于产生标准时间信号，以及一个计数器，用于对时间进行计数并显示。

此外，还需要一些控制逻辑来控制时、分、秒的进位和显示。

三、实验步骤1.设计准备：在开始设计之前，首先明确设计要求和功能。

考虑到实验的复杂性和可实现性，我们采用最简单的电路结构，即基于计数器和译码器的数字电子钟。

2.绘制电路图：使用EDA设计软件（如Quartus II）绘制电路图。

首先创建新项目，然后添加必要的元件（如74LS192计数器、74LS248译码器等），并根据设计要求连接元件。

3.编写程序：使用硬件描述语言（如VHDL或Verilog）编写计数器和译码器的程序。

确保程序能够实现所需的功能，并进行仿真测试。

4.编译和下载：将程序编译成可下载的配置文件，然后下载到FPGA开发板上。

5.硬件测试：连接开发板到PC，启动程序，观察数字电子钟的显示情况。

检查时间是否准确，各部分功能是否正常。

6.性能评估：对数字电子钟的性能进行评估，包括计时精度、稳定性等指标。

根据评估结果对设计进行优化。

四、实验结果与分析1.设计结果：经过上述步骤，我们成功地设计并实现了一个基于FPGA的数字电子钟。

通过EDA软件和硬件描述语言，我们实现了计数器和译码器的功能，并完成了程序的编写和下载。

2.性能分析：经过测试，我们的数字电子钟具有较高的计时精度和稳定性。

时间显示准确，各部分功能正常。

这表明我们的设计是成功的。

3.优化方向：虽然我们的数字电子钟已经具有较好的性能，但仍有一些方面可以优化。

例如，可以考虑添加更多的功能，如闹钟、温度显示等；也可以进一步优化电路结构，降低成本和提高性能。