CPLD電子表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

電子表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告精儀94王譽(yù)超2009010592電路原理利用兩個(gè)74LS90連接成為一個(gè)60進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，用1Hz的脈沖作為時(shí)鐘源，實(shí)現(xiàn)電子表“秒”的功能?！懊搿钡牟糠置扛?0秒產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位信號(hào)，作為另一個(gè)60進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸入信號(hào)，實(shí)現(xiàn)“分”的功能?！胺帧钡牟糠置扛?0個(gè)進(jìn)位信號(hào)即60分鐘又產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位信號(hào)，作為由兩個(gè)74LS90組成的24進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸入信號(hào)，實(shí)現(xiàn)“時(shí)”的功能。用數(shù)碼管可顯示出三個(gè)計(jì)數(shù)器當(dāng)前的數(shù)值，實(shí)現(xiàn)時(shí)間的輸出顯示。利用74LS153可以實(shí)現(xiàn)選擇進(jìn)位信號(hào)或是校時(shí)脈沖作為下一級(jí)的輸入信號(hào)，實(shí)現(xiàn)“校時(shí)—正?！蹦Ｊ街g的切換。為了保證校時(shí)信號(hào)的準(zhǔn)確穩(wěn)定，加入了去抖模塊。電路實(shí)現(xiàn)60進(jìn)制計(jì)數(shù)器首先將二-五計(jì)數(shù)器74LS90連接成為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，即將二進(jìn)制的輸出QA連接到五進(jìn)制的輸入CLKB。然后將一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出端連接到另一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸入端組成一百進(jìn)制計(jì)數(shù)器，前者進(jìn)行個(gè)位的計(jì)數(shù)，后者進(jìn)行十位的計(jì)數(shù)。由于要實(shí)現(xiàn)在計(jì)數(shù)到60時(shí)立即歸零，所以將十位計(jì)數(shù)到6作為清零信號(hào)，即QB、QC同時(shí)輸出“1”時(shí)清零，使用與門實(shí)現(xiàn)。清零信號(hào)同時(shí)作為進(jìn)位信號(hào)。圖SEQ圖\*ARABIC160進(jìn)制計(jì)數(shù)器24進(jìn)制計(jì)數(shù)器首先將二-五計(jì)數(shù)器74LS90連接成為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，即將二進(jìn)制的輸出QA連接到五進(jìn)制的輸入CLKB。然后將一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出端連接到另一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸入端組成一百進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，前者進(jìn)行個(gè)位的計(jì)數(shù)，后者進(jìn)行十位的計(jì)數(shù)。由于要實(shí)現(xiàn)在計(jì)數(shù)到24時(shí)立即歸零，所以將十位計(jì)數(shù)到2且個(gè)位計(jì)數(shù)到4作為清零信號(hào)，即十位的QB和個(gè)位的QC同時(shí)輸出“1”時(shí)清零，同樣使用與門實(shí)現(xiàn)。清零信號(hào)同時(shí)可作為進(jìn)位信號(hào)。圖SEQ圖\*ARABIC224進(jìn)制計(jì)數(shù)器模式選擇使用數(shù)據(jù)選擇器74LS153，將B端置“0”，進(jìn)位信號(hào)接到C0端，校時(shí)信號(hào)接到C1端，當(dāng)75LS153的A端輸入為“0”時(shí)，Y端輸出為C0，即進(jìn)位信號(hào)，屬于正常模式，此時(shí)校時(shí)信號(hào)對(duì)下一級(jí)無影響；當(dāng)A端輸入為“1”時(shí)，Y端輸出為C1，即校時(shí)信號(hào)，屬于校時(shí)模式，此時(shí)進(jìn)位信號(hào)對(duì)下一級(jí)無影響。校時(shí)模式下，每一個(gè)校時(shí)脈沖都使相應(yīng)的分或者時(shí)的計(jì)數(shù)加1。“分”計(jì)數(shù)““分”計(jì)數(shù)“秒”計(jì)數(shù)“時(shí)“時(shí)”計(jì)數(shù)圖SEQ圖\*ARABIC3完整的電子表電路三、去抖模塊的工作原理 下面是去抖模塊的部分代碼。ARCHITECTUREBEHAVIOROFANTI_SHAKEISBEGIN P1:PROCESS(CLK,RESET,INPUT) VARIABLEcnt:integerrange0to2047:=1000; BEGIN if(RESET='0')then cnt:=1000; OUTPUT<='1'; elsif(rising_edge(CLK))thenif(INPUT='0')thencnt:=cnt-1;elsif(INPUT='1')thencnt:=cnt+1;endif;if(cnt>1500)thenOUTPUT<='1';cnt:=1500;elsif(cnt<500)thenOUTPUT<='0';cnt:=500;endif; endif; ENDPROCESSP1;ENDBEHAVIOR; 當(dāng)按動(dòng)按鈕時(shí)，按鈕的機(jī)械動(dòng)作常伴有抖動(dòng)的現(xiàn)象，使得在按動(dòng)的過程（指開始按動(dòng)到停止不動(dòng)）中輸出并不是理想的，而是由很多個(gè)小脈沖組成的，所以若輸出為單脈沖的情況可能實(shí)際上在脈沖開始和結(jié)束的時(shí)候是輸出了很多個(gè)脈沖。去抖模塊定義了整數(shù)“cnt”，使用“cnt”控制輸出為高電平或是低電平。接入47KHz的脈沖作為時(shí)鐘信號(hào)，每隔1/47ms進(jìn)行一次判定（在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿）：若輸入為“0”，則cnt減1；若輸入為“1”，則cnt加1。當(dāng)cnt>1500時(shí)，輸出“1”，同時(shí)cnt保持為1500；當(dāng)cnt<500時(shí)，輸出“0”，同時(shí)cnt保持為500。所以要實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)的改變則必須在較長的時(shí)間內(nèi)（大于1000個(gè)周期）進(jìn)行判定時(shí)輸入保持不變，這樣就不會(huì)因?yàn)閹状位蛘呤畮讉€(gè)脈沖的出現(xiàn)而使輸出信號(hào)發(fā)生