EDA课程设计 数字时钟.docx

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EDA课程设计数字时钟

第一章摘要

在当今社会，数字电路产品的应用在我们的实际生活中显得越来越重要，与我们的生活联系愈加紧密，例如计算机、仪表、电子钟等等，使我们的生活工作较以前的方式更加方便、完善，带来了很多的益处。

在此次EDA课程，我的设计课题是闹钟，使用MAX+plusⅡ系统进行电路设计及通过下载于硬件连接完成闹钟的显示。

报告书主要由设计方案、模块介绍、仿真波形图和管脚锁定及硬件连线四部分组成。

设计方案主要介绍了我对于设计课题的大致设计思路，之后各个部分将会详细介绍设计组成及程序。

第二章设计说明

一、设计要求

1、设计简易的一分钟闹钟；

2、可手动输入定时时间（0~59s），如30s；

3、两个静态数码管上跟踪显示时间的变化：

如30，29，28……到了指定时间蜂鸣器发出5s的提示音；

4、采用2个静态数码管显示时间；

5、用蜂鸣器发出提示音；

6、8位数字开关设置定时时间。

二、设计思路

根据上述的设计要求，整个系统大致包括如下几个组成部分：

它包括以下几个组成部分：

1）显示屏，由2个静态数码管组成，用于显示当前设置的闹钟时间并进行跟踪显示；

2）8个数字开关，用于输入闹钟时间；

3）复位键，确定新的闹钟时间设置，或显示已设置的闹钟时间；

4）蜂鸣器，在当数码管由设置时间结束到零时，发出5s蜂鸣声；

5）倒计时，由2片74168构成减法计数器。

三、模块介绍

1．74168功能介绍

74168是十进制加减计数器，U/ND为加/减计数控制端，其为高电平时74168工作在加法计数器状态，当为低电平时74168工作在减法计数状态；ENPN、ENTN为计数控制端（低电平有效）；LDN为同步并行置入控制端，当LDN为低电平时，在CLK上升沿作用下，输出端与数据输入端一致；TCN进位输出端（低电平有效）。

2.倒计时模块

倒计时部分由2片74168组成，分别为倒计时的低位与高位。

通过将低位的借位输出端与高位的使能端相连，当低位输出借位信号（即低电平）时，高位74168芯片开始工作，实现减法计数器功能。

倒计时的输出由静态数码管跟踪显示。

同时将低位与高位74168的输出通过3个或非门的连接（见倒计时原理图），将输出信号经过处理后送入低位74168芯片的使能端。

当输出减为00时，输出信号经过处理后送入低位74168芯片的使能端使芯片封锁，使数码管保持00状态。

3.蜂鸣器模块

此模块由74160、D触发器及蜂鸣器组成。

其中将74160接成同步五进制计数器，用于设定蜂鸣器的鸣响时间。

而倒计时部分的74168高位芯片的借位信号当做是D触发器的触发信号，然后将它的输出信号与经过处理之后当做蜂鸣器的控制信号。

D触发器触发时，74160开始计数，同时蜂鸣器开始鸣响。

当74160计数到5时74160被置0，同时输出的低电平与D触发器的输出信号通过与门进行与运算后向蜂鸣器输入低电平，使蜂鸣器停止鸣响以达到对蜂鸣器鸣响时间的控制。

第三章原理图

一、1分钟闹钟整体原理图

1分钟闹钟整体原理图

二、74168原理图

74168结构图

三、倒计时钟原理图

倒计时工作原理图

四、蜂鸣器模块

蜂鸣器模块原理图

第四章波形仿真图

图1设定为30s后蜂鸣

图2设定为59s后蜂鸣

第五章管脚锁定及硬件连线

一、管脚锁定

CLK1>chip=dongyuan;InputPin=83

CLK2>chip=dongyuan;InputPin=85

D0>chip=dongyuan;InputPin=39

D1>chip=dongyuan;InputPin=40

D2>chip=dongyuan;InputPin=41

D3>chip=dongyuan;InputPin=44

D4>chip=dongyuan;InputPin=45

D5>chip=dongyuan;InputPin=46

D6>chip=dongyuan;InputPin=47

LDN>chip=dongyuan;InputPin=75

Q0>chip=dongyuan;OutputPin=127

Q1>chip=dongyuan;OutputPin=128

Q2>chip=dongyuan;OutputPin=131

Q3>chip=dongyuan;OutputPin=132

Q4>chip=dongyuan;OutputPin=133

Q5>chip=dongyuan;OutputPin=134

Q6>chip=dongyuan;OutputPin=135

Q7>chip=dongyuan;OutputPin=136

FENGMINGQ1>chip=dongyuan;OutputPin=83

1>dongyuan;UnspecifiedPin=94

2>dongyuan;UnspecifiedPin=95

二、硬件连线

此次设计需外接三根引线，即8位数字开关（B）的一个开关街道扩展板接口的75号管脚处，其余两个为CLK1,CLK2分别将频率为1Hz的时钟信号接到扩展口的85号和83号管脚。

心得体会

通过这次设计，初步对EDA有一个了解。

出于没有学习过这门课程，所以再课程设计开始时对于EDA就是一无所知。

课程设计之初是做了一个简单的培训，关于软件和硬件的设计，算是入门训练吧。

通过前两天的课程讲解，我对其有了初步的了解。

之后就开始按照指导书中的例题就行练习，仿真，有进一步的掌握后就开始了自己的课程设计。

由于我的《数字电子技术基础》知识不扎实，所以导致这次软件设计困难重重，也让我明白了在这个领域知识的串联是非常普遍的，学好学扎实是我们必须要做到的要求。

在课程设计中，通过与同学的互相讨论及老师的指导使我发现了学习对知识的认识的不足得以改正。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能提高自己的实际动手能力。

在这次的EDA课程设计中，我学到了许多课堂上学不到的东西，丰富了自己的知识。

同时也要干些同学及老师的帮助，望以后多开设类似的课程，增强动手能力，活跃思路。

参考文献

1阎石主编.数字电子技术基础.第五版.高等教育出版社,2010年：

167—325

王辉殷颖陈婷俞一鸣.MAX+plusⅡ和QuartusⅡ应用与开发技巧.机械工业出版社，2007.1

燕山大学课程设计评审意见表

指导教师评语：

①该生学习态度（认真较认真不认真）

②该生迟到、早退现象（有无）

③该生依赖他人进行设计情况（有无）

平时成绩：

指导教师签字：

2010年12月17日

图面及其它成绩：

答辩小组评语：

①设计巧妙，实现设计要求，并有所创新。

②设计合理，实现设计要求。

③实现了大部分设计要求。

④没有完成设计要求，或者只实现了一小部分的设计要求。

答辩成绩：

组长签字：

2010年12月17日

课程设计综合成绩：

答辩小组成员签字：

2010年12月17日