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郑州轻工业学院

课程设计说明书

题目：基于FPGA的电子钟设计

姓名：事实上

院（系）：电子信息工程学院 专业班级：电子信息工程14-2 学号：1654165416565 指导教师：蔡超峰 成绩：

时间： 2017 年 6 月 19 日至 2017 年 6 月 25 日

基于FPGA的电子钟设计

郑州轻工业学院 课程设计任务书

题目基于FPGA的电子钟设计

专业、班级电子信息工程14-2 学号 541401056514姓名*** 主要内容、基本要求、主要参考资料等：

主要内容：

要求学生使用VHDL语言设计一个显示时（2位）、分（2位）、秒（2位）的6个数字的多功能电子钟。该电子钟既可以作为闹钟，也可以作为计时器。系统的时钟频率为1024Hz，要求给出复位键、报警键、调整时钟等按键设计。 基本要求：

1、掌握FPGA的程序设计方法。 2、掌握硬件描述语言语法。 3、给出设计思路与框图

4、程序设计完成后要求在软件中实现功能仿真。 主要参考资料：

1、周润景.基于QuartusⅡ的FPGA/CPLD数字系统设计实例[M].电子工业

出版社.2007,8

2、林明权马维旻VHDL数字控制系统设计范例.电子工业出版社2003,1 3、褚振勇. FPGA设计及应用（第三版）[M].西安电子科技大学出版社.2012,4

完成期限：2017.6.19—2017.6.25 指导教师签名： 课程负责人签名：

2017年6月18日

基于FPGA的电子钟设计

摘要

伴随着集成电路技术的发展, 电子设计自动化(EDA)技术逐渐成为数字电路设计的重要手段。基于FPGA的EDA技术的发展和应用领域的扩大与深入，使得EDA技术在电子信息，通信，自动控制，计算机等领域的重要性日益突出。

本设计给出了一种基于FPGA的多功能数字钟方法，采用EDA作为开发工具，VHDL语言和图形输入为硬件描述语言，QuartusII作为运行程序的平台，编写的程序经过调试运行，波形仿真验证，下载到EDA实验箱的FPGA芯片，实现了设计目标。

系统主芯片采用CycloneII系列EP2C35F672C8。采用自顶向下的设计思想，将系统分为五个模块:分频模块、计时模块、报时模块、显示模块、顶层模块。用VHDL语言实现各个功能模块, 图形输入法生成顶层模块. 最后用QuartusII软件进行功能仿真, 验证数字钟设计的正确性。

测试结果表明本设计实现了一个多功能的电子钟功能，具有时、分、秒计时显示功能，以24小时循环计时；具有校正小时和分钟的功能；以及清零，整点报时功能。

关键词：EDA技术；FPGA；数字钟；VHDL语言；自顶向下