




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、數(shù)字秒表一 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計用于體育比賽的數(shù)字秒表,要求: 1.計時精度大于1/1000秒,計時器能顯示1/1000秒的時間,提供給計時器內(nèi)部定時器的時鐘頻率為10MHz;計時器的最長計時時間為1小時,為此需要一個7位的顯示器,顯示的最長時間為59分59.999秒。 2.設(shè)計復(fù)位和起/停開關(guān)。 (1)復(fù)位開關(guān)用來使計時器清零,并做好計時準備。 (2)起/停開關(guān)的使用方法與傳統(tǒng)的機械式計時器相同,即按一下起/停開關(guān),啟動計時器開始計時,再按一下起/停開關(guān)時終止。 (3)復(fù)位開關(guān)可以在任何情況下使用,即使在計時過程中,只要按一下復(fù)位開關(guān),計時器進程立即終止,并對計時器清零。二 方案選擇與設(shè)計 方案選
2、擇 利用VHDL語言進行數(shù)字秒表設(shè)計有多種方法??梢岳迷Z句將各模塊聯(lián)系起來,也可以使用原理圖的方法實現(xiàn)此功能,考慮到此次設(shè)計中端口眾多,使用例化語句繁瑣易錯,因此采用了條理清晰的繪制原理圖的方法生成頂層文件,實現(xiàn)數(shù)字秒表功能。 根據(jù)上述設(shè)計要求,可以預(yù)先設(shè)計若干個不同進制的計數(shù)器單元模塊,然后將其進行例化組合來得到數(shù)字秒表系統(tǒng)。要滿足數(shù)字秒表的精度,首先要獲得精確的計時基準信號,這里的系統(tǒng)精度要求為0.001秒,因此必須設(shè)置周期為0.001秒的時鐘脈沖。0.001秒、0.01秒、0.1秒、秒、分等計時單位之間的進位轉(zhuǎn)換可以通過不同進制的計數(shù)器實現(xiàn)。 設(shè)置十進制計數(shù)器和六進制計數(shù)器,每
3、位計數(shù)器均能輸出相應(yīng)計時單位計數(shù)結(jié)果,其中,十進制計數(shù)器可以實現(xiàn)0.01秒、0.1秒、秒、分為單位的計數(shù),六進制計數(shù)器可以實現(xiàn)以10秒、10分為單位的計數(shù)。把各級計數(shù)器級聯(lián),即可同時顯示0.001秒、0.01秒、0.1秒、秒、分鐘。 級聯(lián)可分為串行進位方式和并行進位方式。在串行進位方式中,以低位片的進位輸出信號作為高位片的時鐘輸入信號。在并行進位方式中,以低位片的進位輸出信號作為高位片的工作狀態(tài)信號(計數(shù)的使能信號EN),兩片的CLK端同時接計數(shù)輸入信號。 具體思路: 通過分頻器將10M晶振所提供的信號進行10000分頻,生成脈沖作為計時信號,經(jīng)計數(shù)器累加計數(shù)實現(xiàn)數(shù)字秒表計數(shù)的功能。設(shè)計采用七
4、位LED數(shù)碼管顯示分、秒,需要5個10計數(shù)器和2個6計數(shù)器。使用按鍵開關(guān)可實現(xiàn)開始/結(jié)束計時操作以及復(fù)位清零操作。 設(shè)計 整個系統(tǒng)設(shè)計是采用自頂向下分析,自底向上設(shè)計。將數(shù)字秒表系統(tǒng)的整體分解為各個模塊電路。 1.頂層電路設(shè)計 在頂層設(shè)計中,要對內(nèi)部分各功能塊的連接關(guān)系和對外的接口關(guān)系進行描述,而功能塊實際的邏輯功能和具體的實現(xiàn)形式則由下一層模塊來描述。 數(shù)字秒表原理圖頂層電路圖 根據(jù)數(shù)字秒表的原理圖來進行頂層文件的設(shè)計。此次設(shè)計中使用了總線,從而簡化了頂層電路圖的繪制。 2 時鐘分頻電路模塊 在基于EDA技術(shù)的數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計中,分頻電路應(yīng)用十分廣泛。常常用分頻電路來得到數(shù)字系統(tǒng)中各種不同頻
5、率的控制信號。所謂分頻電路,就是將一個給定的頻率較高的數(shù)字輸入信號經(jīng)過適當處理后,產(chǎn)生一個或數(shù)個頻率較低的數(shù)字輸出信號。 本設(shè)計需要一個計時范圍為0.001s59分59.999秒的秒表,首先輸入一個頻率為10MHZ時鐘信號源,由CLK輸入,經(jīng)其進行10000分頻后獲得一個比較精確的1000Hz計時脈沖,即周期為1/1000秒的計時脈沖,由CLR_CNT輸出。分頻器符號 3 十進制計數(shù)控制模塊 計數(shù)是一種最簡單基本的運算,計數(shù)器就是實現(xiàn)這種運算的邏輯電路,計數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中主要是對脈沖的個數(shù)進行計數(shù),以實現(xiàn)測量、計數(shù)和控制的功能,同時兼有分頻功能。 此次設(shè)計中為程序方便沒有將按鍵控制功能單獨設(shè)為
6、一個模塊,而是將其添加到了普通十進制計數(shù)器程序中,將兩者綜合生成十進制計數(shù)控制模塊。十進制計數(shù)控制模塊符號CLK為時鐘信號輸入端、RST為復(fù)位信號輸入端、 EN為使能控制信號輸入端、 DOUT3.0為十進制計數(shù)數(shù)據(jù)輸出端、 COUT為進位信號輸出端。 4 六進制計數(shù)控制模塊 六進制計數(shù)器與十進制計數(shù)器類似,同樣此處為程序方便沒有將按鍵控制功能單獨設(shè)為一個模塊,而是將其添加到了普通六進制計數(shù)器程序中,將兩者綜合生成六進制計數(shù)控制模塊。六進制計數(shù)控制模塊符號 CLK為時鐘信號輸入端、RST為復(fù)位信號輸入端、 EN為使能控制信號輸入端、 DOUT3.0為六進制計數(shù)數(shù)據(jù)輸出端、 COUT為進位信號輸出
7、端。三 軟件設(shè)計與仿真3.1時鐘分頻電路模塊 程序library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity CLKGEN isport(clki:in std_logic; clko:out std_logic); end CLKGEN;architecture behav of CLKGEN issignal q:integer range 0 to 9999;begin process(clki,q)beginif clkievent and clki = 1 thenq=q+1;end if;if q = 1 thenclko = 0;elseclko 0);ELSIF CLKEVENT AND CLK = 1 THENIF EN = 1 THENIF Q0);END IF;ELSE Q := Q ;END IF;END IF;IF Q = 0101 THEN COUT = 0;ELSE COUT = 1;END IF;DOUT0);ELSIF CLKEVENT AND CLK = 1 THENIF EN = 1 THENIF Q0);END IF;ELSE Q :
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 安全工程師職業(yè)發(fā)展指導(dǎo)試題及答案
- 水管流水測試題及答案
- 新能源汽車市場的品牌差異化策略試題及答案
- 新零售趨勢下實體零售門店線上線下融合營銷策略研究報告
- 黃埔招教面試真題及答案
- 食品添加劑安全評估與2025年食品加工工藝改進研究報告
- 2025年消防安全考試題及答案
- 社交廢物面試題及答案
- 深度分析:2025年環(huán)境監(jiān)測行業(yè)智能化發(fā)展與數(shù)據(jù)質(zhì)量控制創(chuàng)新
- 快遞網(wǎng)管面試題及答案
- 單螺桿泵說明書
- JT-T-1213-2018陸港設(shè)施設(shè)備配置和運營技術(shù)規(guī)范
- 五年級勞動課件收納
- 行政復(fù)議法-形考作業(yè)2-國開(ZJ)-參考資料
- 2023-2024學(xué)年人教版數(shù)學(xué)八年級下冊期中復(fù)習(xí)卷
- (高清版)TDT 1044-2014 生產(chǎn)項目土地復(fù)墾驗收規(guī)程
- MBA-組織行為學(xué)課件
- 白云枕頭-模板參考
- 奧迪汽車介紹
- 心衰超濾治療
- 設(shè)備管理案例綜合經(jīng)驗
評論
0/150
提交評論