数字系统综合设计+eda+模拟中央人民广播电台报时电路.docx

数字系统综合设计
实验报告

实验题目: 模拟中央人民广播电台报时电路
姓名: 张晓奇 马良
学号: 20072306 20072312

设计内容:
1、实验要求：
1．1 计时器运行到59分49秒开始报时，每鸣叫1s就停叫1s，共鸣叫6响；前5响为低音，频率为750HZ，最后1响为高音，频率为1KHz；
1．2要有分秒显示
2．1总电路图：

CLK是时钟脉冲，通过次端口输入时钟信号，CLR是清零端口，置于高电平时起清零作用，CI是保持端口，置于低电平时起保持作用；ENM是校分端口，置于低电平是由时钟脉冲进行校分功能，ENH是校时端口，同ENM；speaker是报时端，在50、52、54、56、58秒/分时输出高电平。qsl【3..0】、qsh【3..0】，qml【3..0】、qmh【3..0】，qhl【3..0】、qhh【3..0】分别是秒的低位、高位，分的低位、高位，时的低位、高位数码管显示端。gaopin、dipin端分别是报时信号频率输入端。
2．2模块设计：
A． 60进制秒模块VHDL语言：
library ieee;
USE ieee.std_logic_1164.all;
USE ieee.std_logic_unsigned.all;
ENTITY sec60 IS
PORT
( ci :IN std_logic;
mclear :IN std_logic;
clk :IN std_logic;
co :out std_logic;
qh :buffer std_logic_vector(3 downto 0);
ql :buffer std_logic_vector(3 downto 0);
a :out std_logic;
b :out std_logic
);
END sec60;

ARCHITECTURE behave OF sec60 IS
BEGIN
co<='1'when (qh="0101" and ql="1001" and ci='1') else '0';
a<='1' when (qh="0101" and ql="0000") else
'1' when (qh="0101" and ql="0010") else
'1' when (qh="0101" and ql="0100") else
'1' when (qh="0101" and ql="0110") else
'1' when (qh="0101" and ql="1000") else '0';
b<='1' when (qh="0000" and ql="0000") else '0';
PROCESS (clkmclear)
BEGIN
IF(mclear='1')THEN
qh<="0000";
ql<="0000";
elsif(clk'event and clk='1')then
if(ci='1')then
if(ql=9) then
ql<="0000";
if(qh=5)then
qh<="0000";
else

qh<=qh+1;
end if;
else
ql<=ql+1;
end if;
end if ;
end if;
end process;
end behave;
B． 60进制分模块VHDL语言：
library ieee;
USE ieee.std_logic_1164.all;
USE ieee.std_logic_unsigned.all;
ENTITY min60 IS
PORT
( ci :IN std_logic;
mclear :IN std_logic;
clk :IN std_logic;
co :out std_logic;
qh :buffer std_logic_vector(3 downto 0);
ql :buffer std_logic_vector(3 downto 0);
a :out std_logic;
b :out std_logic
);
END min60;

ARCHITECTURE behave OF min60 IS
BEGIN
co<='1'when (qh="0101" and ql="1001" and ci='1') else '0';
a<='1' when (qh="0101" and ql="1001") else '0';
b<='1' when (qh="0000" and ql="0000") else '0';
PROCESS (clk,mclear)
BEGIN
IF(mclear='1')THEN
qh<="0000";
ql<="0000";
elsif(clk'event and clk='1')then
if(ci='1')then
if(ql=9) then
ql<="0000";
if(qh=5)then
qh<="0000";

else
qh<=qh+1;
end if;
else
ql<=ql+1;
end if;
end if ;
end if;
end process;
end behave;
C． 24进制时模块VHDL语言:
library ieee;
USE ieee.std_logic_1164.all;
USE ieee.std_logic_unsigned.all;
ENTITY hour24 IS
PORT
( ci :IN std_logic;
hclear :IN std_logic;
clk :IN std_logic;
co :out std_logic;
qh :buffer std_logic_vector(3 downto 0);
ql :buffer std_logic_vector(3 downto 0)
);
END hour24;

ARCHITECTURE behave OF hour24 IS
BEGIN
co<='1'when (qh="0010" and ql="0011" and ci='1') else '0';

PROCESS (clk,hclear)
BEGIN
IF(hclear='1')THEN
qh<="0000";
ql<="0000";
ELSIF(clk'EVENT AND clk='1')THEN
if(ci='1')then
if(ql=9) or(ql=3 and qh=2) then
ql<="0000";
if(qh=2) then
qh<="0000";
else
qh<=qh+1;

end if;
else
ql<=ql+1;
end if;
END IF;
END IF;
END PROCESS;
END behave;
D、二选一数据选择器：
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;

entity xuanze is
port(cp1,cp2,en:in std_logic;
chu:out std_logic

);
end xuanze;

architecture behave of xuanze is
begin
process(cp1,cp2,en)
begin
if(en='1') then chu<=cp1;
else chu<=cp2;
end if;
end process;
end behave;

仿真图像:
调试过程图像：
（1） 秒钟计数器的调试过程：

（2） 分钟计数器的调试过程：

（3） 时钟计数器的调试过程：

（4） 2选1数据选择器的调试过程：

（5） 总体波形：
设计心得体会:
通过本次设计使我更热爱数字电路设计，初步学会MAXPLUSⅡ软件VHDL语言的编用，能设计较简单的时序逻辑电路和组合逻辑电路，能解决实验设计中出现的一般性问题，提高了自己的解决问题的能力。在实习过程中大大激发了我们对EDA的浓厚兴趣。井老师的指导使我们受益匪浅。我们在学习过程中得到实践锻炼，获得新的知识与技能。在这短暂的几天里，我们积极地投入，认真地学习新技术、新方法。同学之间互帮互助，一起研究探讨，共同提高，增进了友谊，也加深了感情。
参考文献：
1．VHDL简明教程 东南大学
2．数字电子技术 高等教育出版社
3．VHDL电路设计技术 国防工业出版社
4.电工学（第六版 下册 电子技术） 高等教育出版社