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闹钟系统设计EDA技术课程设计
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2011-03-16
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设计并制作一个带闹钟功能的24小时计时器。它包括以下几个组成部分: 1、显示屏,由4 个七段数码管组成,用于显示当前时间(时:分)或设置的闹钟时间; 2、数字键,实现‘0’—‘9’的输入,用于输入新的时间或新的闹钟时间; 3、TIME(时间)键,用于确定新的时间设置; 4、ALARM(闹钟)键,用于确定新的闹钟时间设置,或显示已设置的闹钟时间; 5、扬声器,在当前时钟时间与闹钟时间相同时,发出蜂鸣声
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东 北 石 油 大 学
课 程 设 计
课 程 EDA
技术课程设计
题 目 闹钟系统设计
院 系 电子科学学院
专业班级 电子信息工程
学生姓名
学生学号
指导教师
2011 年 3 月 11 日
东北石油大学课程设计任务书
课程 EDA 技术课程设计
题目 闹钟系统的设计
专业 电子信息工程 姓名 学号
主要内容、基本要求、主要参考资料等
主要内容:
设计并制作一个带闹钟功能的24小时计时器。它包括以下几个组成部分:
1、显示屏,由4 个七段数码管组成,用于显示当前时间(时:分)或设置的闹钟时间;
2、数字键,实现‘0’—‘9’的输入,用于输入新的时间或新的闹钟时间;
3、TIME(时间)键,用于确定新的时间设置;
4、ALARM(闹钟)键,用于确定新的闹钟时间设置,或显示已设置的闹钟时间;
5、扬声器,在当前时钟时间与闹钟时间相同时,发出蜂鸣声
基本要求:
1、计时功能:这是本计时器设计的基本功能,每隔一分钟计时一次,并在显示屏上显示当前时间。
2、闹钟功能:如果当前时间与设置的闹钟时间相同,则扬声器发出蜂鸣声。
3、设置新的计时器时间:用户用数字键输入新的时间,然后按"TIME"键确认。在输入过程中,输入
数字在显示屏上从右到左依次显示。例如,用户要设置新的时间12:34,则按顺序输入
“1”,“2”,“3”,“4”,与之对应,显示屏上依次显示的信息为:“1”,“12”,“123”,“1234"。如果用户在输
入任意几个数字后较长时间内,例如5 s,没有按任何键,则计时器恢复到正常的计时显示状态。
主要参考资料:
[1] 潘松著.EDA技术实用教程(第二版). 北京:科学出版社,2005.
[2] 康华光主编.电子技术基础 模拟部分. 北京:高教出版社,2006.
[3] 阎石主编.数字电子技术基础. 北京:高教出版社,2003.
完成期限 2011.3.11
指导教师
专业负责人
2011 年 3 月 7 日
一、总体设计思想
1.基本原理
数字闹钟整体设计
1)各个输入输出端口
1、CLK 为外部时钟信号,RESET 为复位信号。
2、KEYPAD 若其中某一位为高电平,则表示用户按下了相应的数字键
3、当 KEYDOWN 为高电平,表示用户按下某一数字键。
4、当 ALAR-BUTTON 为高电平时,表示用户按下 ALARM 键。
5、当 TIME-BUTTON 为高电平时表示用户按下 TIME 键
6、DISPLAY 实际上表示了 4 个 7 段数码管,用于显示时间。
7、SOUND-ALARM 用于控制扬声器发声,当 SOUND-ALARM=’1’时,
扬声器发出蜂鸣,表示到了设定时间。
2)各部分的组成
根据系统的设计要求,整个系统分为 7 个模块:闹钟控制器,译码器,
键盘缓冲器,闹钟寄存器,时间计数器,显示驱动器,分频器。
数字闹钟各部分作用
1、 闹钟控制器:整个系统正常有序工作的核心,按设计要求产生相应的
控制逻辑以控制其他部分工作。
2、 译码器:可将 KEYPAD 信号转换为 0~9 的整形数,以直观地表示和
处理用户输入的数字。
3、 键盘缓冲器:是一个移位寄存器,暂存用户键入的数字,并且实现用
户键入数字在显示器上从左到右依次显示。
4、 分频器:将较高的外部时钟频率分成每分钟一次的时钟频率,以便进
行时钟计数。
5、 时间计数器:实际上是一个异步复位、异步置数的累加器,通常情况
下进行时钟累加计数,必要时可置入新的时钟值,然后从该值开始新的计数。
6、 闹钟寄存器:用于保存用户设置的闹钟时间,是一个异步复位寄存器。
7、 显示驱动器:根据需要显示当前时间、用户设置的闹钟时间或用户通
过键盘输入新的时间,同时判断当前时间是否已到了闹钟时间,实际上是一个
多路选择器加比较器。
2.设计框图
ALARM_CLOCK
KEYPAD
KEYDOWN DISPLAY
ALARM_BUTTON
CLK SOUND_ALARM
RESET
§
二、设计步骤和调试过程
1、总体设计电路
2
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七崽se7en
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