时钟、正弦波和方波实验报告——07电子 马路 0736065

FPGA时钟、正弦波和方波实验报告

时钟实验

——07电子 马路 0736065

一：实验要求。

设计一个时钟，能设置两个时间，到这两个时间能够控制自动响铃30秒。 时间调整和定时的设置使用两个按钮实现。

二：试验程序及说明。

说明：clk：时钟基准信号，做正常走时的秒时钟信号。 clk2：用于在调整（校准）时间和设置闹铃时间时，相应的时钟位能闪烁。 clk5：用于使蜂鸣器响所需的1KHz的时钟。

pb1：用于调整时间的按钮。每按一下，相应的时钟位时钟加一。

pb2：用于调整时钟的状态。正常走时状态0，设置时钟小时1，设置时钟分钟2，设置定时a小时时3，设置定时a分钟4，设置定时b小时5,设置定时b小时6，然后回到0。状态的变化根据pb1的信号变化。pb2用来改变设置值。 pt1：输出的秒时钟信号。 pt2：输出的10秒位信号。 ptml：输出的分钟信号的低位。

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ptmh：输出的分钟信号的高位。 pthl：输出的小时信号的低位。 pthh：输出的小时信号的高位。

ring：输出的打铃信号，它和时钟信号clk5相与的结果作为蜂鸣器的输入信号。 k：打铃开关信号，当为高电平时，打铃时间设置有效，到打铃时间，蜂鸣器会响；当为低电平时，到打铃时间，蜂鸣器不响。

下面的signal信号均为中间量，并不作为最终的输出信号。 q1,q2,q3,q4,q5,q6：秒的高低位输出信号，分钟的高低位输出信号，小时的高低位输出信号。

dq1,dq2,dq3,dq4,dq5,dq6：正常走时的时钟信号输出，相应的译码输出，分别对应：秒的高低位，分钟的高低位，小时的高低位。 dpa1,dpa2,dpa3,dpa4,dpb1,dpb2,dpb3,dpb4：设置的打铃时间的小时和分钟的译码输出信号，分为a和b。dpa1,dpa2：a打铃时间的分钟的低高位，dpa3,dpa4：小时的低高位；dpb1,dpb2：b打铃时间的低高位，dpb3,dpb4：小时的低高位。 c1,c2,c3,c4：c1：秒低位的进位信号，c2：秒高位的进位信号，c3：分钟的低位进位信号，c4：分钟的高位进位信号。 clk1s,clk1m,clk1h：秒、分、时的时钟信号。 hour：正常走时的小时输出信号。 rhoura,rhourb：设置的打铃时间的输出小时信号。 rminha,rminhb,rminla,rminlb：设置的打铃时间a和b的分钟输出信号。 rhourha,rhourhb,rhourla,rhourl：设置的打铃时间a和b的小时输出信号。

rhac,rhbc,rmac,rmbc：设置打铃信号的时钟基准信号。 sta：状态标志位。

ringa,ringb：a和b的打铃标志位。 fig：数码管闪烁标志位。

秒的低位进行计数。 秒的高位进行计数

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分钟的低位计数

小时的低位计数

分钟的高位计数

小时的高位计数

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显示秒的低位

显示秒的高位

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显示分钟的低位

显示小时的低位 显示分钟的高位

显示小时的高位

说明：a的定时,小时的高位存在rhourh 中，低位存在rhourla中；分钟的高

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位存在rminha中，低位存在rminla

中。

说明：b的定时,小时的高位存在rhourh 中，低位存在rhourlb中；分钟的高

位存在rminhb中，低位存在rminlb

中。

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process(rminha) -----显示设置的 a 时间：分钟高位 begin case rminha is when 0=> dpa3<="0000"; when 1=> dpa3<="0001"; when 2=> dpa3<="0010"; when 3=> dpa3<="0011

"; when 4=> dpa3<="0100"; when 5=> dpa3<="0101"; when 6=> dpa3<="0110"; when 7=> dpa3<="0111"; when 8=> dpa3<="1000"; when 9=> dpa3<="1001"; WHEN OTHERS => NULL; end case; end process;

process(rminla) ------ 显 示 设 置 的 a 时间：分钟低位 begin case rminla is when 0=> dpa4<="0000"; when 1=> dpa4<="0001"; when 2=> dpa4<="0010"; when 3=> dpa4<="0011"; when 4=> dpa4<="0100"; when 5=> dpa4<="0101"; when 6=> dpa4<="0110"; when 7=> dpa4<="0111"; when 8=> dpa4<="1000"; when 9=> dpa4<="1001"; WHEN OTHERS => NULL; end case; end process;

process(rhourhb) -----显示设置的 b 时 间：小时高位 begin case rhourhb is when 0=> dpb1<="0000"; when 1=> dpb1<="0001"; when 2=> dpb1<="0010"; when 3=> dpb1<="0011"; when 4=> dpb1<="0100"; when 5=> dpb1<="0101"; when 6=> dpb1<="0110"; when 7=> dpb1<="0111"; when 8=> dpb1<="1000"; when 9=> dpb1<="1001"; WHEN OTHERS => NULL; end case; end process;

process(rhourlb) -----显示设置的 b 时间：小时低位 begin case rhourlb is when 0=> dpb2<="0000"; when 1=> dpb2<="0001"; when 2=> dpb2<="0010"; when 3=> dpb2<="0011"; when 4=> dpb2<="0100"; when 5=> dpb2<="0101"; when 6=> dpb2<="0110"; when 7=> dpb2<="0111"; when 8=> dpb2<="1000"; when 9=> dpb2<="1001"; WHEN OTHERS => NULL; end case; end process;

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说明：当状态不同时，相应显示出 来的小时和分钟所代表的

义不同。分别为正常走时（0）

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说明：当fig为1时，数码管显示相应的数， 当fig为0时，数码管显示0（由于硬件

电路中，数码管无法消隐，所以无法让 它变暗）。如此，fig的值通过时钟信号 clk2来控制是0还是1，从而实现了 数码管的闪烁显示。

说明：由于打铃时间有两个（a和b），所以 不管哪个打铃时间到了都要打铃。而蜂鸣器

校准时间（1、2）、打铃时间a（3、4）和打铃时间b（5、

说明：上面的程序，根据状态的不同，让显示模块显示的含义不同。在校准时钟或者在设置打铃时间时，当调整相应的位能闪烁的同时，其他的位照常显示。

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是交流的，所以要与上一个时钟信号clk5（1024Hz）。 如此，到了打铃时间才会打铃30秒。

三：时序仿真。

新建一个波形文件。

设置仿真截止时间为1毫秒。

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列出各个管脚。