基于QuartusII的多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì)

1、多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì)院系：專業(yè)：指導(dǎo)教師：班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名時(shí)間：摘要多功能數(shù)字鐘在我們的日常生活中有著非常廣泛的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)利用QuartusII軟件設(shè)計(jì)一個(gè)多功能數(shù)字計(jì)時(shí)器，并下載到SmartSOPC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中。這個(gè)數(shù)字計(jì)時(shí)器，可以完成00:00:00到23:59:59的計(jì)時(shí)功能，并在控制電路的作用下具有保持、清零、快速校時(shí)、快速校分、整點(diǎn)報(bào)時(shí)等功能，這些功能相互獨(dú)立，卻又互相協(xié)調(diào)配合。在此類基礎(chǔ)功能之上還添加了秒表功能。關(guān)鍵詞 QuartusII軟件 SmartSOPC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 多功能數(shù)字鐘外文摘要Title Multi-function digital clock design disser

2、tationAbstractMulti-function digital clock in our daily life has a very wide application. This experiment using software QuartusII design a multi-function digital timer, and download to SmartSOPC experiment system. The digital timer, can complete 00:00:00 to 23:59:59 timing functions, and under the

3、action of control circuit has to keep fast, reset, when the school, the school points, hour, and other functions, and these features are independent of each other, and coordinate with each other. On such a basis function also added stopwatch function.Keywords QuartusII、SmartSOPC experimental system、

4、Multi-function digital timer。目錄1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求及說明-42 方案論證-43 各子模塊設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)-53.1 脈沖發(fā)生器電路-53.2 計(jì)時(shí)電路-93.3 譯碼顯示電路-133.4 清零電路-153.5 校分電路-153.6 保持電路-163.7 報(bào)時(shí)電路-173.8 秒表-184 多位一體-數(shù)字計(jì)數(shù)器總電路圖-215 系統(tǒng)調(diào)試，仿真及編程下載-20 5.1 系統(tǒng)調(diào)試-20 5.2 系統(tǒng)仿真-20 5.3 編程下載-216 結(jié)論 -227 試驗(yàn)中所遇到的問題及解決方案-228 實(shí)驗(yàn)收獲與感受-239 期望及要求-2410 參考文獻(xiàn)-24【正文】1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求及

5、說明設(shè)計(jì)基本要求：1.能進(jìn)行正常的時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)功能；2、分別由六個(gè)數(shù)碼管顯示時(shí)分秒的計(jì)時(shí)；3、 K1是系統(tǒng)的使能開關(guān)（K1=0正常工作，K1=1時(shí)鐘保持不變）；4、 K2是系統(tǒng)的清零開關(guān)（K2=0正常工作，K2=1時(shí)鐘的分、秒全清零）；5、 K3是系統(tǒng)的校分開關(guān)（K3=0正常工作，K3=1時(shí)可以快速校分）；6、 K4是系統(tǒng)的校時(shí)開關(guān)（K4=0正常工作，K4=1時(shí)可以快速校時(shí)）；附加功能：1. 使時(shí)鐘具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能（當(dāng)時(shí)鐘計(jì)到5953”時(shí)開始報(bào)時(shí)，在5953”, 5955”,5957” 時(shí)報(bào)時(shí)頻率為500Hz,5959”時(shí)報(bào)時(shí)頻率為1KHz, ）；2實(shí)現(xiàn)秒表功能2 方案論證數(shù)字鐘電路結(jié)構(gòu)方框

6、圖：本實(shí)驗(yàn)的目的是利用QuartusII軟件設(shè)計(jì)一個(gè)多功能的數(shù)字計(jì)時(shí)器，使該計(jì)時(shí)器具有計(jì)時(shí)，顯示，清零，較分，校時(shí)及整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能。依據(jù)上述數(shù)字鐘電路結(jié)構(gòu)方框圖可知，秒計(jì)時(shí)器和分計(jì)時(shí)器均為60進(jìn)制，小時(shí)計(jì)時(shí)器是24進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)秒計(jì)時(shí)器對(duì)1HZ時(shí)鐘脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)到60時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位脈沖，使分計(jì)時(shí)器的數(shù)值加1，同樣，分計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)到60時(shí)，使小時(shí)計(jì)時(shí)器的數(shù)值加一。當(dāng)數(shù)字鐘走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，通過校時(shí)電路對(duì)時(shí)，分的時(shí)間進(jìn)行校正，其中校時(shí)電路和清零電路只需在原有電路的基礎(chǔ)上采用一定的邏輯門電路實(shí)現(xiàn)。為了保證數(shù)字鐘走時(shí)準(zhǔn)確，時(shí)鐘信號(hào)源輸出的信號(hào)頻率需經(jīng)過分頻器分頻，得到1HZ和1KHZ時(shí)鐘信號(hào)。1HZ時(shí)鐘信號(hào)

7、用于計(jì)時(shí)，1KHZ時(shí)鐘信號(hào)用于動(dòng)態(tài)掃描譯碼電路。通過分計(jì)時(shí)器和秒計(jì)時(shí)器的引腳在固定時(shí)刻采用邏輯門進(jìn)行邏輯運(yùn)算后驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，可實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，引入不同的頻率信號(hào)可改變報(bào)時(shí)聲音的頻率。與此同時(shí)，可合理利用實(shí)驗(yàn)板上閑置的兩個(gè)LED數(shù)碼管做成秒表，從而實(shí)現(xiàn)秒表計(jì)時(shí)功能。3 各子模塊設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)31脈沖發(fā)生器電路3.1.1 脈沖發(fā)生器模塊總體設(shè)計(jì)脈沖發(fā)生器是數(shù)字電子鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)定度直接決定數(shù)字電子鐘的質(zhì)量。本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)操作板只能提供48MHZ的頻率，為保證數(shù)字電子鐘的正常運(yùn)行，我們需要多種頻率的保障：電子鐘正常運(yùn)行時(shí)1HZ的秒脈沖，動(dòng)態(tài)掃描譯碼器時(shí)1KHZ的掃描脈沖，報(bào)時(shí)電路中500

8、HZ的低頻信號(hào)脈沖，秒表計(jì)時(shí)中100HZ的時(shí)鐘脈沖。這些脈沖的獲得可通過分頻電路對(duì)48MHZ的脈沖信號(hào)連續(xù)分頻，選取我們所需要的頻率信號(hào)輸入相關(guān)電路即可。具體實(shí)現(xiàn)方法如以下流程圖所示：3.1.2 脈沖發(fā)生器模塊總原理圖3.1.3 各子模塊原理圖（1）48MHZ頻率信號(hào)經(jīng)過由三個(gè)D觸發(fā)器的級(jí)聯(lián)構(gòu)成的8分頻系統(tǒng)作用變成6MHZ的頻率，再用74160進(jìn)行六分頻，即可得到1MHZ的頻率信號(hào)。原理圖如下：仿真波形如下：（2）將以上得到的1MHZ頻率信號(hào)經(jīng)過由三個(gè)74160級(jí)聯(lián)組成的1000分頻電路，得到1KHZ的頻率信號(hào)，原理圖如下：（3）1HZ的頻率信號(hào)只需將1KHZ的頻率信號(hào)進(jìn)行1000分頻即可，具

9、體電路與上圖相同，這里不再贅述。500HZ的頻率信號(hào)只需將以上所得的1KHZ頻率信號(hào)經(jīng)過D觸發(fā)器進(jìn)行2分頻，而100HZ的頻率信號(hào)可將1KHZ的頻率信號(hào)通過一個(gè)74160進(jìn)行十分頻即可，具體原理圖如下：A由1KHZ到500HZ，即模2計(jì)數(shù)器原理圖：仿真圖：B由1KHZ到100HZ即模10計(jì)數(shù)器原理圖：3.2 計(jì)時(shí)電路計(jì)時(shí)電路總體設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)電路是本實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)電路中的關(guān)鍵電路，也是本實(shí)驗(yàn)的核心之所在。由時(shí)計(jì)時(shí)器、分計(jì)時(shí)器、秒計(jì)時(shí)器構(gòu)成。計(jì)時(shí)電路中的計(jì)數(shù)器， 可以用74160來實(shí)現(xiàn)。分別設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，計(jì)分和計(jì)秒的電路，計(jì)時(shí)為023，計(jì)分及計(jì)秒為059。即，采用模24進(jìn)行計(jì)時(shí)，采用模60進(jìn)行計(jì)分和計(jì)秒，在達(dá)到

10、23時(shí)59分59秒時(shí)時(shí)鐘自動(dòng)清零。此模塊總體電路原理圖如下：仿真圖如下：3.2.2 計(jì)時(shí)電路各子模塊設(shè)計(jì)（1）秒計(jì)時(shí)器秒計(jì)時(shí)器即模60計(jì)數(shù)器，通過兩片74160級(jí)聯(lián)構(gòu)成，在（01011001）8421BCD =59時(shí)同步置數(shù)，即將sh2sh0sl3sl0與非之后作為輸入信號(hào)輸入秒個(gè)位和秒十位的置位端，使兩片計(jì)數(shù)器同時(shí)置零得到模60計(jì)數(shù)器。原理圖： 封裝圖：仿真圖如下：由仿真結(jié)果知，秒計(jì)時(shí)器是一個(gè)模60計(jì)時(shí)器。（2）分計(jì)時(shí)器分計(jì)時(shí)器也是模60計(jì)數(shù)器，其計(jì)數(shù)原理與秒計(jì)時(shí)器基本相同。通過兩片74160級(jí)聯(lián)構(gòu)成，在（01011001）8421BCD =59時(shí)同步置數(shù)，即將mh2mh0ml3ml0與非之

11、后作為輸入信號(hào)輸入分個(gè)位和分十位的置位端置零，使兩片計(jì)數(shù)器同時(shí)置零得到模60計(jì)數(shù)器。原理圖： 封裝圖：仿真圖：由仿真結(jié)果知，此分計(jì)數(shù)器確為模60計(jì)數(shù)器。（3）時(shí)計(jì)時(shí)器時(shí)計(jì)時(shí)器即模24計(jì)數(shù)器，通過兩片74160通過級(jí)聯(lián)構(gòu)成，通過在（00100011）8421BCD =23時(shí)同步置數(shù)，即將hh2hh0hl3hl0與非之后作為輸入信號(hào)輸入時(shí)個(gè)位和時(shí)十位的置位端置零，使兩片計(jì)數(shù)器同時(shí)置零得到模24計(jì)數(shù)器。原理圖：封裝圖：仿真由仿真結(jié)果知，此時(shí)計(jì)時(shí)器為模24計(jì)數(shù)器。（4）各計(jì)時(shí)器綜合時(shí)各進(jìn)位信號(hào)及置位信號(hào)說明 A.秒計(jì)時(shí)器向分計(jì)時(shí)器進(jìn)位：由于74160是同步計(jì)數(shù)器，在秒計(jì)時(shí)器達(dá)到59秒時(shí)，向分計(jì)時(shí)器的使

12、能端輸入信號(hào)，使使能端有效。待下一個(gè)時(shí)鐘脈沖到來時(shí)，秒計(jì)時(shí)器在清零的同時(shí)，也給分計(jì)時(shí)器進(jìn)位。因而只需將秒計(jì)時(shí)器的置位信號(hào)通過一非門后，作為分計(jì)時(shí)器的使能信號(hào)。 B分計(jì)時(shí)器應(yīng)在59分59秒時(shí)向時(shí)計(jì)時(shí)器輸入信號(hào)，并使其有效。為達(dá)到這一目的，應(yīng)使分計(jì)數(shù)器的mh2mh0ml3ml0和秒計(jì)時(shí)器向分計(jì)時(shí)器的進(jìn)位信號(hào)相與非后作為分計(jì)時(shí)器的置位信號(hào)，達(dá)到清零效果，同時(shí)將置位信號(hào)通過一非門后作為時(shí)計(jì)時(shí)器的進(jìn)位信號(hào)。 C.在達(dá)到23時(shí)59分59秒時(shí)，所有計(jì)時(shí)器將同時(shí)集體清零。因而可將hh2hh0hl3hl0和分計(jì)時(shí)器向時(shí)計(jì)時(shí)器的進(jìn)位信號(hào)與非后作為時(shí)計(jì)時(shí)器的同步置位信號(hào)，以達(dá)到同步清零的目的。3.3 譯碼顯示電路3

13、.3.1 譯碼顯示電路總體設(shè)計(jì)其中DIG0DIG5為L(zhǎng)ED的位碼，ag為L(zhǎng)ED的段碼。譯碼器74138用來選擇哪一位LED顯示，而24選四MUX用來決定所選LED上顯示的內(nèi)容。3.3.2 譯碼顯示電路原理圖 上面所示原理圖中的四個(gè)74151八選一數(shù)據(jù)選擇器聯(lián)合構(gòu)成了一個(gè)32選4數(shù)據(jù)選擇器，目的是能夠輪流選擇輸出計(jì)時(shí)器的秒分時(shí)以及秒表信號(hào)共六位數(shù)據(jù)；7447是將選擇輸出的4位BCD碼轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)以便可以由單晶體顯示器顯示輸出；74138是一個(gè)譯碼器，用來控制選擇哪一個(gè)顯示器顯示。本模塊原理為：將1KHZ的頻率進(jìn)行摸8后所得輸出信號(hào)快速掃描選擇LED顯示的位碼，同時(shí)通過所得的三位信號(hào)的8種組合

14、選擇秒表個(gè)位，秒表十位，秒各位，秒十位，分個(gè)位，分十位以及時(shí)個(gè)位，時(shí)十位輸出。使其在所選定的LED上顯示出來。由于1KHZ的掃描頻率很快，以及人眼的遲滯效應(yīng)，LED顯示基本看不到閃爍。3.4 清零電路清零電路的目的是在任一時(shí)刻，能夠隨意的對(duì)時(shí)鐘顯示電路進(jìn)行清零控制，此電路的實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單 ，只需在各位計(jì)時(shí)器的每個(gè)清零端加一開關(guān)，當(dāng)開關(guān)在一種狀態(tài)時(shí)，正常計(jì)時(shí)。而當(dāng)開關(guān)在其對(duì)立狀態(tài)時(shí)，則集體同步清零。原理圖如下：依圖，只需將clr信號(hào)作為輸入信號(hào)輸入各級(jí)計(jì)時(shí)器的每個(gè)清零端。當(dāng)開關(guān)K2為0時(shí)，清零信號(hào)clr為1，計(jì)時(shí)器正常計(jì)時(shí)。而當(dāng)K2為1時(shí)，clr為0，計(jì)時(shí)器清零。至此，清零的目的便已達(dá)到。3.5

15、較分校時(shí)電路在電子鐘計(jì)時(shí)不準(zhǔn)確的時(shí)候，需要對(duì)其進(jìn)行校正。在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，較分電路是必不可少的一部分。為達(dá)到這一目的，需有一定的校分校時(shí)信號(hào)，通過開關(guān)電路的控制，系統(tǒng)在正常計(jì)時(shí)信號(hào)和較分信號(hào)之間進(jìn)行選擇，從而達(dá)到較分或正常計(jì)時(shí)的效果。校分電路：將此電路作為分計(jì)時(shí)器的分個(gè)位的使能信號(hào)，由圖可知，當(dāng)開關(guān)信號(hào)K3為零時(shí)，時(shí)鐘輸入信號(hào)second有效，正常計(jì)數(shù)；開關(guān)信號(hào)K3為1時(shí)，1KHZ的校分信號(hào)有效，分計(jì)時(shí)器開始不受秒計(jì)時(shí)器的約束，快速較分。3.5.2 校時(shí)電路：同校分電路，只需將此電路與時(shí)個(gè)位的使能端相連，作為其使能端的輸入信號(hào)即可達(dá)到校時(shí)目的。開關(guān)狀態(tài)決定的電路功能為：開關(guān)狀態(tài)有效使能信號(hào)時(shí)計(jì)

16、時(shí)器功能K4為0正常進(jìn)位信號(hào)minute正常計(jì)時(shí)K4為1校時(shí)信號(hào)1KHZ快速校時(shí)3.6 保持電路所謂保持電路，就是在開關(guān)作用時(shí)，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)保持；開關(guān)不作用時(shí)，計(jì)數(shù)繼續(xù)進(jìn)行。要完成這個(gè)功能只需將秒位的使能端置無效就可以使計(jì)數(shù)停止，進(jìn)而分位和時(shí)位都停止計(jì)數(shù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了保持功能。在電路中用開關(guān)K1經(jīng)過一個(gè)非門接至秒位的使能端。原理圖如下：將此電路接至秒個(gè)位的使能端，則當(dāng)K1為0時(shí)，使能端有效，電路正常工作；當(dāng)K1為1時(shí)，使能端為零，秒個(gè)位停止工作，其他各級(jí)計(jì)時(shí)電路因得不到上一級(jí)的進(jìn)位信號(hào)而停止工作，從而整個(gè)數(shù)字電子鐘實(shí)現(xiàn)保持功能。3.7 報(bào)時(shí)電路 通過各個(gè)邏輯門電路的組合，可比較容易的讓計(jì)時(shí)器在設(shè)

17、定的時(shí)刻通過蜂鳴器發(fā)出響聲。并可通過改變輸入頻率的大小改變聲音的頻率，這即是報(bào)時(shí)電路的報(bào)時(shí)原理。本實(shí)驗(yàn)要求當(dāng)時(shí)鐘計(jì)到5953”時(shí)開始報(bào)時(shí)，在5953”, 5955”,5957” 時(shí)報(bào)時(shí)頻率為500Hz,5959”時(shí)報(bào)時(shí)頻率為1KHz。原理圖如下:3.8 秒表秒表是針對(duì)實(shí)驗(yàn)板所做的一個(gè)附加功能。本實(shí)驗(yàn)中，時(shí)分秒三個(gè)計(jì)時(shí)器共使用了六個(gè)LED，其余的兩個(gè)可用作秒表計(jì)時(shí)。秒表計(jì)時(shí)單元采用100HZ作為時(shí)鐘輸入，采用兩個(gè)74160級(jí)聯(lián)進(jìn)行模100計(jì)數(shù)即可實(shí)現(xiàn)。當(dāng)秒表單元達(dá)到99時(shí)，向秒計(jì)時(shí)器使能端提供一輸入信號(hào)，使此使能端有效，在下一脈沖到來時(shí)，秒表單元清零同時(shí)向分計(jì)時(shí)器進(jìn)位。這一單元的實(shí)現(xiàn)主要難點(diǎn)在于

18、如何將秒表計(jì)時(shí)與正常的時(shí)鐘計(jì)時(shí)統(tǒng)一起來，在不需要秒表時(shí)正常計(jì)時(shí)，而需要時(shí)，則進(jìn)行秒表功能。 為不影響系統(tǒng)已有功能的前提下，我們加入了一個(gè)秒表開關(guān)K5，當(dāng)時(shí)鐘電路清零時(shí)，將秒表開關(guān)撥至0端，正常計(jì)時(shí)，一旦將秒表開關(guān)K5撥至1，則系統(tǒng)進(jìn)入秒表計(jì)時(shí)階段。這一附加功能可以通過一個(gè)選擇器以及若干邏輯門電路實(shí)現(xiàn)。 秒表單元原理圖：封裝圖：4 多位一體-數(shù)字計(jì)數(shù)器總電路圖5 系統(tǒng)調(diào)試，仿真，編程下載5.1 系統(tǒng)調(diào)試QuartusII可通過層層遞進(jìn)的方式對(duì)所編程序進(jìn)行調(diào)試。在編程完成且確定無誤后，可通過編譯查看程序是否出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤，若編譯有錯(cuò)誤，可根據(jù)下方提供的說明有目的的進(jìn)行更正，有效地減少了通篇檢查程序的

19、時(shí)間；若編譯無誤，則可對(duì)所編程序進(jìn)一步進(jìn)行仿真，查看仿真結(jié)果是否與預(yù)期值相同，若出現(xiàn)偏差，則返回原程序調(diào)試查看。若仿真結(jié)果也正確，則可以將程序下載入硬件電路進(jìn)行進(jìn)一步查看調(diào)試。對(duì)于無法進(jìn)行仿真的程序則可在編譯正確之后通過硬件顯示來進(jìn)行相關(guān)調(diào)試。5.2 系統(tǒng)仿真在程序?qū)懞貌⑶揖幾g無誤后即可進(jìn)行仿真。要進(jìn)行仿真，首先要輸入波形文件，波形文件的輸入有三種方法，本實(shí)驗(yàn)采用向量波形文件進(jìn)行仿真，仿真過程如下：先將待仿真文件設(shè)為頂層，選擇“File->New”,打開“other files”標(biāo)簽項(xiàng)，選中“Vector Waveform File”,點(diǎn)擊“OK”，在跳出圖形的右邊“Name”下的空白框

20、里，雙擊鼠標(biāo)左鍵，在跳出的對(duì)話框里。點(diǎn)擊“Node Finder”按鈕，在“Filter”中選擇“Pins:all”后，點(diǎn)擊“List”按鈕，則“Nodes Found”對(duì)話框中列出了本工程 的所有輸入輸出結(jié)點(diǎn)。雙擊“clkin”和“l(fā)ight”,則右邊的“selected nodes”框中了所選的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)，連續(xù)兩次點(diǎn)擊所出現(xiàn)的“OK”,即完成了結(jié)點(diǎn)的添加。選中時(shí)鐘信號(hào)使其變深色后，選擇左邊工具欄的按鈕在彈出的對(duì)話框中做相應(yīng)設(shè)置。點(diǎn)擊“OK”完成。保存波形輸入文件。選擇“Tools->simulator Tool”設(shè)置波形文件的路徑，并作其他相關(guān)設(shè)置，按按鈕進(jìn)行仿真，待仿真完成后，按按鈕

21、查看波形。本實(shí)驗(yàn)的所有仿真結(jié)果均已在上文中相應(yīng)位置處貼出，這里不再贅述。5.3 編程下載仿真通過的程序可下載至SmartSOPC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中進(jìn)行相關(guān)的調(diào)試或完成相關(guān)功能。將編譯好的程序下載到芯片之前要進(jìn)行管腳分配。選擇“Assignments-Pins”,打開管腳分配對(duì)話框。在TO欄中，輸入各管腳的名稱，在Location下輸入相應(yīng)的管腳。選擇“File-Save”來保存分配，然后關(guān)閉“Assignment Editor”。選擇“Assignments-Setting”，打開Device&Pin對(duì)話框，選擇Configuration標(biāo)簽頁(yè)，采用串行配置器件EPCS4的主動(dòng)配置模式。在De

22、vice&Pin對(duì)話框中選擇Unused Pins標(biāo)簽頁(yè)，進(jìn)行沒有使用的管腳設(shè)置為高阻狀態(tài)。然后選擇“Processing-Start Compilation”進(jìn)行全程編譯。將實(shí)驗(yàn)箱的電源打開，點(diǎn)擊工具欄上的，再點(diǎn)擊，點(diǎn)擊，在彈出的對(duì)話框中點(diǎn)擊“OK”，然后點(diǎn)擊“close”關(guān)閉對(duì)話框，則在后面的“No hardware”變成了“ByteBlasterLPT1”。最后在“Program/configure”列下的復(fù)選框中打勾，點(diǎn)擊開始向?qū)嶒?yàn)箱上下載。各個(gè)管腳分配情況：6 結(jié)論本實(shí)驗(yàn)欲通過QuartusII軟件設(shè)計(jì)一個(gè)多功能數(shù)字鐘，可以完成00:00:00到23:59:59的計(jì)時(shí)功能，并

23、在控制電路的作用下，具有保持、清零、快速校時(shí)、快速校分等功能。在實(shí)驗(yàn)過程中，通過編程，調(diào)試，仿真確定無誤后，我們將程序下載進(jìn)了SmartSOPC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，經(jīng)過多次的調(diào)試與完善，我們最終成功的完成了多功能數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)，并在完成以上基本功能的前提下，利用實(shí)驗(yàn)板上的資源，成功完成了秒表的設(shè)計(jì)。試驗(yàn)中所遇到的問題及解決方案在進(jìn)行此次EDA試驗(yàn)之前，我們已經(jīng)做過多功能數(shù)字鐘的硬件實(shí)驗(yàn)，對(duì)相關(guān)的器件及原理都不陌生。在正式做實(shí)驗(yàn)前以及實(shí)驗(yàn)中，老師也對(duì) QuartusII軟件的相關(guān)用法，以及SmartSOPC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)做了介紹。這些都幫助我們較好的入了門，但即使這樣在實(shí)驗(yàn)過程中，依然出現(xiàn)了很多我們始

24、料不及的問題：（1） 最先困擾我們的便是程序編譯問題。由于沒有真正理解QuartusII軟件中，將待編譯程序設(shè)為頂層的意義及重要性。在開始試驗(yàn)階段，每次都毫無意識(shí)的對(duì)不同文件進(jìn)行編譯，導(dǎo)致每次編譯結(jié)果都不相同，因?yàn)椴幻髟?，耗費(fèi)了我們很多時(shí)間。最后在同學(xué)的耐心解釋下才明白過來。這之后就幾乎再?zèng)]在此處出過錯(cuò)。（2） 在進(jìn)行分頻器設(shè)計(jì)時(shí)，從1MHZ經(jīng)過1000分頻后到1KHZ時(shí)，以及從1KHZ經(jīng)過1000分頻到1HZ時(shí)剛開始輸出信號(hào)從進(jìn)位端RCO引出，下載至SmartSOPC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中后，小燈并不閃爍，檢查電路也無法發(fā)現(xiàn)什么問題。后來想到了微機(jī)老師講過的占空比問題，才明白可能是小燈閃爍時(shí)間過短所致，將輸出信號(hào)改接至QD后，這一問題終于得到解決。（3） 在進(jìn)行計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì)時(shí)，剛開始設(shè)計(jì)的是獨(dú)立的三個(gè)計(jì)時(shí)器，各循環(huán)功能均能滿足，但合到一起則會(huì)出錯(cuò)，往往總是會(huì)提前進(jìn)位及清零。經(jīng)過多次嘗試與思考，最終明白作為一個(gè)電子鐘，它的分計(jì)時(shí)器部分應(yīng)該在59分59秒的時(shí)候向時(shí)計(jì)時(shí)器進(jìn)位而不是僅僅在59分時(shí)；同理，時(shí)計(jì)時(shí)器也應(yīng)該是在23時(shí)59分59秒時(shí)同時(shí)清零，而不是在23時(shí)清零。7 實(shí)驗(yàn)收獲與感受短短一周的EDA設(shè)計(jì)雖然很短暫，但卻依然讓我們收獲了很多。在老師的幫助下，我們迅速掌握了QuartusII軟件的應(yīng)用，了解了整個(gè)設(shè)計(jì)的流程與方式，為以后