eda技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計-基于vhdl數(shù)字時鐘的設(shè)計與實現(xiàn)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 下圖為二十四進(jìn)制計數(shù)器仿真時序圖，端口名及功能同上。 下圖為各計數(shù)模塊組合后的仿真時序， LD 為置數(shù)控 制端口，當(dāng) LD=2 時給秒的十位置數(shù)，當(dāng) LD=3 時為分個位置數(shù)，如下圖所示： 數(shù)據(jù)選擇模塊 數(shù)據(jù)選擇模塊采用計數(shù)器來選擇要發(fā)送的數(shù)據(jù) ,在此模塊中工作時鐘信號為CLK_NUM1,即經(jīng)過 20200 分頻后的時時鐘信號。因為要發(fā)送的數(shù)據(jù)有十位因此 CNT1 為十進(jìn)制計數(shù)器 ，要顯示每個字符需發(fā)送 4 個數(shù)據(jù)，所以將 CNT2 設(shè)計為四進(jìn)制計數(shù)器。 其 VHDL 程序?qū)崿F(xiàn)如下： 數(shù)據(jù)選擇器 PROCESS(CLK_NUM1) BEGIN IF CLK_NUM139。EVENT AND CLK_NUM1=39。139。 THEN REQ1 信號由檢測 BUSY 信號產(chǎn)生 IF REQ1=39。139。 THEN 以 REQ1 為信號，當(dāng) REQ1 為 CNT2=CNT2+1。 高電平時 讀取 數(shù)據(jù) IF CNT1=1001 THEN CNT1=0000。 ELSE CNT1=CNT1+1。 當(dāng) DOUT=9 時清零，同時產(chǎn)生進(jìn)位 當(dāng) LD=2 時，秒的十位以秒的計數(shù) 時鐘開始計數(shù) 當(dāng) LD=3 時，分的 十 位以秒的計數(shù)時鐘開始 計數(shù) END IF。 CASE CNT1 IS WHEN 1000=CNT=DOUT1(3 DOWNTO 0)。 秒的個位 WHEN 0111=CNT=DOUT1(7 DOWNTO 4)。 秒的十位 WHEN 0110=CNT=1010。 顯示∶ WHEN 0101=CNT=DOUT1(11 DOWNTO 8)。 分的個位 WHEN 0100=CNT=DOUT1(15 DOWNTO 12)。 分的十位 WHEN 0011=CNT=1010。 顯示∶ WHEN 0010=CNT=DOUT1(19 DOWNTO 16)。 小時的個位 WHEN 0001=CNT=DOUT1(23 DOWNTO 20)。 小時的十位 WHEN 0000=CNT=1100。 顯示 M WHEN 1001=CNT=1011。 顯示 A/P WHEN OTHERS=NULL。 END CASE。 END IF。 END IF。 END PROCESS。 AM/PM 的切換 C5=39。139。 WHEN DOUT31=0000 AND DOUT32=0000 ELSE 39。039。當(dāng)小時兩位為 00 時 PROCESS(C5) 產(chǎn)生一進(jìn)位信號 C5 BEGIN IF C539。EVENT AND C5=39。139。 THEN 當(dāng) C5 上升沿到來時 OUTAMP 取反 OUTAMP=NOT OUTAMP。 END IF。 CASE OUTAMP IS WHEN ‘ 0’ =AMP=X50。 AM 譯碼 ，當(dāng) OUTAMP=0 時取 AM WHEN ‘ 1’ =AMP=X41。 PM 譯碼 ，當(dāng) OUTAMP=1 時取 PM WHEN OTHERS=NULL。 END CASE。 END IF。 END PROCESS。 數(shù)據(jù)選擇 PROCESS(CNT1) BEGIN CASE CNT1 IS WHEN 0000=DATA1=XF9。DATA2=X02。DATA3=X02。 DATA1 為命令字 WHEN 0001=DATA1=XF9。DATA2=X03。DATA3=X02。 DATA2 為橫坐標(biāo) WHEN 0010=DATA1=XF9。DATA2=X05。DATA3=X02。 DATA3 為縱坐標(biāo) WHEN 0011=DATA1=XF9。DATA2=X06。DATA3=X02。 WHEN 0100=DATA1=XF9。DATA2=X07。DATA3=X02。 WHEN 0101=DATA1=XF9。DATA2=X08。DATA3=X02。 WHEN 0110=DATA1=XF9。DATA2=X09。DATA3=X02。 WHEN 0111=DATA1=xF9。DATA2=X0A。DATA3=X02。 WHEN 1000=DATA1=XF9。DATA2=X0B。DATA3=X02。 WHEN 1001=DATA1=XF9。DATA2=X0C。DATA3=X02。 WHEN OTHERS=NULL。 END CASE。 END PROCESS。 顯示驅(qū)動模塊 驅(qū)動液晶顯示器 能夠 顯示 動態(tài) 數(shù)據(jù) ，需以快速掃描的方式去讀取所需顯示的數(shù)據(jù)。在發(fā)送數(shù)據(jù)時，檢測 BUSY 信號，當(dāng) BUSY 信號為低電平時，即液晶塊空閑，可以發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng) BUSY 信號為高電平時，即液晶塊忙，應(yīng)該停止發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng) BUSY 信號為低電平時， 同時產(chǎn)生一個信號 REQ1，在讀取數(shù)據(jù)時以 REQ1 為信號，高電平讀取數(shù)據(jù)。如果沒有檢測到BUSY 信號，則不發(fā)送數(shù)據(jù)。 其 VHDL 程序?qū)崿F(xiàn)如下： 送顯示 模塊 PROCESS(CLK_NUM1,BUSY) IS BEGIN IF RISING_EDGE(CLK_NUM1) THEN IF BUSY=39。039。 THEN REQ1=39。139。 檢測 BUSY 信號，當(dāng) BUSY 信號 為低 CASE CNT2 IS 電平時發(fā)送數(shù)據(jù)，同時將 REQ1 置 1 WHEN 00=DOUT=DATA1。 DATA1 為顯示 ASCII 碼命令字 WHEN 01=DOUT=DATA2。 DATA2 為橫坐標(biāo) WHEN 10=DOUT=DATA3。 DATA3 為縱坐標(biāo) WHEN 11=DOUT=DATA4。 DATA4 為顯示字符的 ASCII 碼 WHEN OTHERS=NULL。 END CASE。 ELSIF BUSY=39。139。 THEN REQ1=39。039。 當(dāng) BUSY 信號為高電平時， REQ1 清零 END IF。 不發(fā)送數(shù)據(jù) END IF。 REQ=REQ1。 END PROCESS。 數(shù)據(jù)譯碼 部分 PROCESS(CNT) BEGIN CASE CNT IS WHEN 0000=DATA4=X30。 顯示 0 WHEN 0001=DATA4=X31。 顯示 1 WHEN 0010=DATA4=X32。 顯示 2 WHEN 0011=DATA4=X33。 顯示 3 WHEN 0100=DATA4=X34。 顯示 4 WHEN 0101=DATA4=X35。 顯示 5 WHEN 0110=DATA4=X36。 顯示 6 WHEN 0111=DATA4=X37。 顯示 7 WHEN 1000=DATA4=X38。 顯示 8 WHEN 1001=DATA4=X39。 顯示 9 WHEN 1010=DATA4=X3A。 顯示 : WHEN 1011=DATA4=AMP。 顯示 A、 P WHEN 1100=DATA4=X4D。 顯示 M WHEN OTHERS=NULL。 END CASE。 END PROCESS。 仿真時序如下圖： CLK 為時鐘信號， BUSY 為液晶塊響應(yīng)信號， REQ 為發(fā)送數(shù)據(jù)信號，高電平發(fā)送數(shù)據(jù)。 DOUT為所發(fā)送的數(shù)據(jù)。 CO為進(jìn)位信號， LD 為置數(shù)端 整點報時模塊 當(dāng)計數(shù)滿一小時時報警一次，即檢測分十位的進(jìn)位信號，當(dāng) C4=1 時開始報警，并報警一分鐘。 其 VHDL 程序?qū)崿F(xiàn)如下 ： 整點報時 PROCESS(CLK_NUM1) BEGIN IF CLK_NUM139。EVENT AND CLK_NUM1=39。139。 THEN 每個字符需發(fā)送四個數(shù)據(jù) IF C4=39。139。 AND C2=39。139。 AND C1=39。