。为了给人们提供更准确的计时系统。我们研发了这款基于的数字时钟。本论文的最终落脚点是通过借助以及相关软件完成数字时钟的设计。基于的数字钟的设计采用硬件描述语言作为设计输入，可以在数字钟设计的各个阶段各个层次进行计算机模拟仿真，保证设计过程的正确性，从而大大降低设计成本，缩短设计周期，不承担投片风险。相对于传统数字钟，该数字钟采用纯硬件系统，具有可靠性高，可移植性强等优点。关键词数字时钟中北大学届毕业设计说明书中北大学届毕业设计说明书绪论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„课题研究背景„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„国内外发展状况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„论文研究主要内容„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„论文特色„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„方案介绍„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„脉冲电路实现„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„五万分频器电路实现„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„千分频器电路实现„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„计数电路实现„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„秒计数器电路的实现„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„分计数器电路的实现„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„时计数器电路的实现„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„扫描显示电路实现„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„六位动态扫描显示电路的工作原理„„„„„„„„„„„„„„„动态扫描显示电路所需基本模块的实现„„„„„„„„„„„„„六进制计数器电路的实现„„„„„„„„„„„„„„„„„„译码器电路的实现„„„„„„„„„„„„„„„„„„„选数据选择器和数码管扫描控制模块的电路实现„„„„„„七段显示译码器的电路实现„„„„„„„„„„„„„„„„„动态扫描显示电路的具体实现„„„„„„„„„„„„„„„„„数字钟电路的实现„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„中北大学届毕业设计说明书绪论课题研究背景当今社会是数字化社会，是数字电路广泛集成的社会。数字电路本身在不断地进行更新换代。随着电子技术的发展以及应用的普及，设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路芯片，而且希望的设计周期尽可能短，因而出现了现场可编程逻辑器件，其中应用最广泛的当属复杂可编程逻辑器件和现场可编程门列阵。现场可编程门列阵器件是公司年首先推出的。它是种新型高密度，采用工艺制作。目前以硬件描述语言或所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至上进行测试，是现代设计验证的技术主流。这些可编辑元件可以被用来实现些基本的逻辑门电路比如或者更复杂些的组合功能比如解码器或数学方程式。在大多数的里面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器或者其他更加完整的记忆块。般来说比专用集成芯片的速度要慢，无法完成复杂的设计，而且消耗更多的电能。但是他们也有很多的优点比如可以快速成品，可以被修改来改正程序中的。在些技术更新比较快的行业，几乎是电子系统中的必要部件，因为在大批量供货前，必须迅速抢占市场，这时方便灵活的优势就显得很重要。此外，也是电子设计领域最具有活力和发展前途的项技术，他的影响丝毫不亚于世纪年代单片机的发明和使用。可以毫不夸张地讲，能完成任何数字器件的功能，例如简单的电路和高性能的都可以用它来实现。随着软件和硬件描述语言的进步的开发周期越来越短，产品的功能越来越强。本论文是基于的数字时钟的设计。数字时钟是种用数字电路技术实现时分秒计时的装置。更确切的说，数字钟实际上是对标准信号进行计数的电路。它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。数字时钟的设计是应用领域之，本论文的最终落脚点是通过借助以及相关软件完成数字时钟的设计。是种硬件描述语言，它可以对电子电路和系统的行为进行描述。基于的数字钟的设计采用硬件描述语言中北大学届毕业设计说明书语言作为设计输入，可以在数字钟设计的各个阶段各个层次进行计算机模拟仿真，保证设计过程的正确性，从而大大降低设计成本，缩短设计周期，不承担投片风险。数字钟采用纯硬件系统，可靠性高，可移植性强。因此，基于的数字时钟必将受到社会的认可。国内外发展状况自年公司推出第片现场可编程逻辑器件至今，已经历了十几年的发展历史。在这十几年的发展过程中，以为代表的数字系统现场集成技术取得了惊人的发展现场可编程逻辑器件从最初的个可利用门，发展到年代的万个可利用门。新世纪之初，国际上现场可编程逻辑器件的著名厂商公司公司又陆续推出了数百万门的单片芯片，将现场可编程器件的集成度提高到个新的水平。纵观现场可编程逻辑器件的发展历史，其之所以具有巨大的市场吸引力，根本在于不仅可以解决电子系统小型化低功耗高可靠性等问题，而且其开发周期短开发软件投入少芯片价格不断降低，促使越来越多地取代了的市场，特别是对小批量多品种的产品需求，使成为首选。近年来，的开发生产和销售规模以惊人的速度增长。发展集成电路事业是我国制定的新世纪的重要发展目标，也是经济全球化新形势下的科技挑战。目前，的主要发展动向是随着大规模现场可编程逻辑器件的发展，系统设计进入片上可编程系统的新纪元芯片朝着高密度低压低功耗方向挺进国际各大公司都在积极扩充其库，以优化的资源更好的满足用户的需求，扩大市场特别是引人注目的所谓动态可重构技术的开拓，将推动数字系统设计观念的巨大转变。综上所述，我们可以看到在新世纪，以为代表的数字系统现场集成技术正朝着以下几个方向发展随着便携式设备需求的增长，对现场可编程器件的低压低功耗的要求日益迫切。芯片向大规模系统芯片挺进，力求在大规模应用中取代。为增强市场竞争力，各大厂商都在积极推广其知识产权库。动态可重构技术的发展，将带来系统设计方法的转变。近年来，的应用是极为广泛的，例如，技术在电动叉车交流调速系统中的中北大学届毕业设计说明书应用基于技术的位数字分频器的设计基于技术的同步同步通信卡的设计与实现基于技术的混沌数字图像加密与硬件实现等。在现代电子技术领域，在很多地方都可见到的身影。凭借其优异的性能特点，已越来越受到科研工作者的青睐。说到我们不得不提下它的竞争者。现场可编程门阵列和复杂可编程逻辑器件都是近年来发展迅速的大规模可编程专用集成电路。是由发展起来的，其主体结构仍是与或阵列，自从年公司高性能的具有在系统编程功能的出现以来，发展迅速。具有功能的器件由于具有同器件相似的集成度和同样的易用性，在速度上还有定的优势，使其在可编程逻辑器件技术的竞争中与并驾齐驱，成为两支领导可编程器件技术发展的重要力量。随着技术的逐渐成熟，基于的数字时钟必将得到广泛的应用。目前市场上各式各样的数字电子钟大多是用全硬件电路实现，存在电路结构复杂功损耗大等缺点，而由开发的数字钟则弥补了上述缺点，它体积小集成度高功耗低。因此，基于的数字时钟凭借其自身优点必将受到人们的广泛欢迎。目前，数字钟的设计方法有多种，例如，可用中小规模集成电路组成电子钟，也可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，还可以利用单片机或来实现电子钟等。其中，基于的数字钟具有功能强功耗低工作可靠使用方便等优点。因此，随着大规模集成电路的发展以及人们需求的不断提高，基于的数字钟必将脱颖而出迅速占领市场。基于的数字时钟的设计，体现了现代数字电路设计芯片化的思想，而且这种设计方法缩短了产品的设计周期和调试周期，提高了设计的可靠性和成功率，充分体现了可编程逻辑器件在数字电路设计中的优越性。鉴于基于开发数字钟的众多优点，我们拟开发款基于的数字钟。论文研究的主要内容论文研究的主要内容分个部分，分别简述如下本系统所涉及的基本原理和知识。主要包括的基本原理，的基本语法，的基本操作等。中北大学届毕业设计说明书基于数字时钟的实现。利用语言编写各数字模块，对各模块进行编译和仿真，将各模块组合成数字钟电路，对数字钟电路进行编译和仿真并将编译后生成的代码下载到器件上进行验证。论文特色本论文的特色之处在于设计了个可靠性高具有实际应用价值的数字时钟，该数字中以为载体，功耗低，计时精确，可以说是理论运用到实践的次尝试。中北大学届毕业设计说明书方案介绍数字钟涵盖了数字电路中组合逻辑电路和时序逻辑电路两大部分及脉冲发生电路部分。数字钟的基本结构框图如下图数字钟的基本结构框图脉冲电路包括个万分频电路和个千分频电路。我们采用的芯片为，其系统时钟频率为。系统时钟经万分频后作为显示电路的时钟，经万分频再经千分频后作为计数电路的时钟。计数电路包括两个六十进制计数器和个二十四进制计数器。两个六十进制计数器分别用于分和秒的计时，二十四进制计数器用于时的计时。时分秒三个计数器采用同步计数方式，其时钟脉冲端均接经千万分频的时钟信号。为计数使能端，高电平有效。每来个秒脉冲，秒计数器计个数，当秒计数器计到时，其进位输出端输出高电平产生进位，使分计数器使能有效，每来个计数脉冲，分计数器计个数，这就意味着满进当秒计数器和分计数器都计到，其相应的秒计数器的和分计数器的进位同时输出高电平使小时的计数器的使能端有效时，每来个计数脉冲，小时计数器计个数，因此应将分秒计数器的端相与后接到计数