基于FPGA的多功能电子钟的设计

毕业设计（论文）题目基于FPGA的多功能电子钟的设计系（院）物理与电子科学系专业应用电子技术班级2009级2班学生姓名陈振斌孙耀武李万秀姜华刚韩良斌学号20090218782009021908200902189220090219042009021893指导教师王树斌职称讲师二〇一二年六月十日滨州学院专科毕业设计（论文）独创声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。作者签名:二〇一二年六月十日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名:二〇一二年六月十日滨州学院专科毕业设计（论文）基于FPGA的多功能电子钟的设计摘要本文介绍了多功能电子钟的现状及发展动态，多功能电子钟的应用，多功能电子钟的基本原理和实现方法以及系统构建理论。针对现行电子钟设计方案实现起来相对复杂、误差偏大等弊端，对以FPGA为核心器件的电子钟方案进行了实验研究，利用EDA技术自顶向下的设计方法，设计电子钟各模块及相应具体电路，通过编译、仿真并下载到FPGA实验平台进行测试，运行结果表明：系统能以较小的误差显示时、分、秒，并且当走时不准时，可以通过相应设置键实现校时。关键词：多功能电子钟；EDA；FPGA滨州学院专科毕业设计（论文）1Basedonthedesignofthemulti-functionelectricclockFPGAAbstractThispaperintroducesthepresentsituationanddevelopmentofmulti-functionelectricclockdynamic,multi-functionelectricclockapplication,multi-functionelectricclockwiththebasicprincipleandmethodandsystembuildingtheory.Accordingtotheexistingelectricclockdesignimplementationuprelativelycomplicated,errorslantsbigdisadvantage,theFPGAforthecoredevicetheelectricclockschemeintheexperimentalresearch,usingEDAtechnologythetop-downdesignmethod,designtheelectricclockandthecorrespondingspecificcircuitmodule,throughthecompilation,simulation,anddownloadtoFPGAexperimentalplatformtotest,operationresultsshowthatthesystemcanwithasmallerrorshows,minutesandseconds,andwhenwalkingisincorrect,canthroughthecorrespondingsettingkeyrealizationschool.Keywords:multi-functionelectricclock;EDA;FPGA滨州学院专科毕业设计（论文）目录引言...................................................................................................................................1第一章FPGA简介.........................................................................................................31.1FPGA概述....................................................................................................................31.2FPGA基本结构............................................................................................................31.3FPGA系统设计流程....................................................................................................5第二章可编程逻辑器件概述及设计方案.....................................................................62.1CPLD/FPGA概述及VHDL语言的特点....................................................................62.2可编程逻辑器件的分类和发展历程...........................................................................82.3EPF10K10LC84-4芯片简介......................................................................................102.4电子时钟的设计方案.................................................................................................10第三章系统电路设计...................................................................................................123.1总体设计.....................................................................................................................123.2显示电路设计.............................................................................................................133.2.1分频器电路..............................................................................................................153.2.2扫描电路电路..........................................................................................................163.2.3BCD码多路选择器.................................................................................................173.2.4BCD译码器.............................................................................................................173.2.5位选码电路..............................................................................................................173.3电子时钟计数器电路设计.........................................................................................173.3.1秒和分计数器设计..................................................................................................173.3.2小时计数器设计......................................................................................................19总结.................................................................................................................................23参考文献...........................................................................................................................25谢辞.................................................................................................................................26附录..................................................................................................................................27滨州学院专科毕业设计（论文）1引言时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。现今，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能更进一步，产品更新换代的节奏也越来越快。现代电子设计技术的核心是EDA(ElectronicDesignAutomation)技术。EDA技术就是依赖功能强大的计算机，在ED