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1、1多功能数字钟的设计1.1 设计要求设计一个能进行时、分、秒计时的十二小时制或二十四小时制的数字钟,并具有定时与钟功能,能在设定的时间发出闹铃音,能非常方便地对小时、分钟和秒进行手动调节以校时间,每逢整点,产生报时音报时。系统框图如图1-1所示:系统模式手动IHZ时钟源复位选择校时输入图IT多功能数字钟系统框图显示部分可以使用数码管(基本)或液晶LCD(扩展)。1.2 设计提示此设计问题可分为主控电路、计数器模块和扫描显示三大部,主控电路中各种特殊功能的实现设计问题的关键。用两个电平信号A、B进行模式选择,AB=OO为模式0,系统为计时状态;AB=Ol为模式1,系统为手动校时状态;AB=Io为
2、模式2,系统为闹钟设置状态。设置一个turn信号,当turn=0时,表示在手动校对时,选择调整分钟部分;当turn=l时,表示在手动校对时,选择调整小时部分。设置一个Change信号,在手动校时或闹钟设置模式下,每按一次,计数器加1。设置一个reset信号,当reset=O时,整个系统复位;当reset=1时,系统进行计时或其他特殊功能操作。设置一个闹钟设置信号resell,当resetl=O时,对闹钟进行设置,当resetl=O时,关闭闹钟信号。设置状态显示信号(连发光二极管):LD_alert指示是否设置了闹铃功能;LDjI指示当前调整的是小时信号;LD_m指示当前调整的是分钟信号。当闹钟
3、功能设置后(LD_alert=l),系统应启动一个比较电路,当计时与预设闹铃时间相等时,启动闹铃声,直到关闭闹铃信号有效。整点报时部分由分和秒计时同时为0(或60)启动,与闹铃共用一个扬声器驱动信号OUto系统计时时钟为Clk=IHz,选择另一时钟clkk=1024Hz作为产生闹铃声、报时音的时钟信号。主控电路状态表如表1-1所示。硬件系统示意图如图1-2所示。表IT数字钟主控电路状态表模式选择秒、分、时计数器秒冲输出状态备注resetreset1ABturnLD_hLD_mLD_alert0XXXXXOOO系统复位1XOOXelkOOO系统计时1XO1Ochange=t分计数器加1O1O手动校时1XO11change=t时计数器加11OO111OOchange=t分计数器加1O11设置闹钟111O1change=t时计数器加11O11OXXXXOOO关闭闹钟晶振OOO1.D_hLD_mMs6Ms5.LD_alertclkjkClkFP(PLDturnchangeresetreset1AIIIIIIIIIIIILlLab Cdefg图1-2数字钟硬件系统示意图