一、功能介绍

本次数字逻辑与EDA实验课程设计我设计的是电子闹钟，该电子闹钟具体能实现的功能如下：

基本功能

正常时间和闹钟时间显示功能
闹钟触发功能

设计功能

手动设置和修改闹钟时间功能
当正常时间有误时，矫正时间功能
利用有限状态机设计闹钟触发30s的LED彩灯提示功能

二、设计思路

首先设计一个分频模块，将50mhz的时钟分频得到1hz的时钟，分频的方法在前面的几次实验中多次用到。其次，是设计时钟模块，通过得到的1hz的时钟，在时钟上升沿进行触发，分别设置分钟和秒，当秒为59时，置零，然后分钟加1。当数满一个小时时，自动归零。然后需要设置修改正常时间和闹钟时间的模块，我通过引入寄存器型变量，能够临时存储修改的值，并且增加标记位的方式实现该模块。其次，还需要设置时间显示模块，通过控制输出，并进行管脚分配来在7段数码管上显示。最后还需设置一个闹钟触发模块，通过有限状态机设计，实现LED彩灯提示。

三、模块结构

四、代码及其注释

module clock(clk50mhz,clr,mod_time,mod_clock,mod_min,mod_sec,led,out1,out2,out3,out4);
(*chip_pin="Y2"*)input clk50mhz;
(*chip_pin="AB28"*)input clr;         //SW[0] 清零信号，clear=1时时钟清零
(*chip_pin="M23"*)input mod_time;     //KRY[0] 修改正常时间
(*chip_pin="M21"*)input mod_clock;    //KEY[1] 设置（修改）闹钟时间
(*chip_pin="AD26,AC26,AB27,AD27,AC27,AC28"*)input [5:0] mod_min; //修改的分 SW[6]-SW[1]
(*chip_pin="AB23,AB24,AC24,AB25,AC25,AB26"*)input [5:0] mod_sec; //修改的秒 SW[12]-SW[7]
(*chip_pin="G21,G22,G20,H21,E24,E25,E22,E21"*)output reg[7:0] led; //LED黄灯
(*chip_pin="V21,U21,AB20,AA21,AD24,AF23,Y19,AA25,AA26,Y25,W26,Y26,W27,W28"*)output reg[13:0] out1;//HEX[3]与HEX[2]  min
(*chip_pin="M24,Y22,W21,W22,W25,U23,U24,G18,F22,E17,L26,L25,J22,H22"*)output reg[13:0] out2; //HEX[1]与HEX[0]   sec
(*chip_pin="AD17,AE17,AG17,AH17,AF17,AG18,AA14,AA17,AB16,AA16,AB17,AB15,AA15,AC17"*)output reg[13:0] out3; //HEX[7]与HEX[6]   clock_min
(*chip_pin="AD18,AC18,AB18,AH19,AG19,AF18,AH18,AB19,AA19,AG21,AH21,AE19,AF19,AE18"*)output reg[13:0] out4; //HEX[5]与HEX[4]   clock_sec
reg[5:0] min; //正常分钟
reg[5:0] sec; //正常秒
reg[5:0] clock_min=0;//闹钟分钟
reg[5:0] clock_sec=10; //闹钟秒
reg[5:0] min_temp;
reg[5:0] sec_temp;
reg flag=0; //时钟触发信号
reg flag_mod_time;
//1.分频模块,得到1s时钟信号
reg clk1hz;
reg[24:0] cout;
always@(posedge clk50mhz)
beginif(cout==25'd24999999)begincout = 0;clk1hz = ~clk1hz;endelsecout = cout + 1;
end//2.正常时间模块
always@(posedge clk1hz)
beginif(clr)beginmin=0;sec=0;   endelse if(flag_mod_time)begin min=min_temp;sec=sec_temp;endelse beginif(sec==6'd59 && min==6'd59)beginsec=0;min=0;endelse if(sec==6'd59)beginsec=0;min=min+1;endelse beginsec=sec+1;min=min;endendif(min==clock_min && sec==clock_sec)flag=1;else if(min*60+sec-clock_min*60-clock_sec>30)beginflag=0;endend//3.修改正常时间
always@(mod_time)
beginif(mod_time==0)beginmin_temp=mod_min;sec_temp=mod_sec;flag_mod_time=1;endelsebeginmin_temp=min_temp;sec_temp=sec_temp;flag_mod_time=0;end
end//4.修改闹钟时间
always@(mod_clock)
beginif(mod_clock==0)beginclock_min=mod_min;clock_sec=mod_sec;endelsebeginclock_min=clock_min;clock_sec=clock_sec;end
end//5.显示正常时间和闹钟时间
always@(min or sec or clock_min or clock_sec)
begincase(min) 6'd0:out1=14'b0000001_0000001;6'd1:out1=14'b0000001_1001111;6'd2:out1=14'b0000001_0010010;6'd3:out1=14'b0000001_0000110;6'd4:out1=14'b0000001_1001100;6'd5:out1=14'b0000001_0100100;6'd6:out1=14'b0000001_0100000;6'd7:out1=14'b0000001_0001111;6'd8:out1=14'b0000001_0000000;6'd9:out1=14'b0000001_0000100;6'd10:out1=14'b1001111_0000001;6'd11:out1=14'b1001111_1001111;6'd12:out1=14'b1001111_0010010;6'd13:out1=14'b1001111_0000110;6'd14:out1=14'b1001111_1001100;6'd15:out1=14'b1001111_0100100;6'd16:out1=14'b1001111_0100000;6'd17:out1=14'b1001111_0001111;6'd18:out1=14'b1001111_0000000;6'd19:out1=14'b1001111_0000100;6'd20:out1=14'b0010010_0000001;6'd21:out1=14'b0010010_1001111;6'd22:out1=14'b0010010_0010010;6'd23:out1=14'b0010010_0000110;6'd24:out1=14'b0010010_1001100;6'd25:out1=14'b0010010_0100100;6'd26:out1=14'b0010010_0100000;6'd27:out1=14'b0010010_0001111;6'd28:out1=14'b0010010_0000000;6'd29:out1=14'b0010010_0000100;6'd30:out1=14'b0000110_0000001;6'd31:out1=14'b0000110_1001111;6'd32:out1=14'b0000110_0010010;6'd33:out1=14'b0000110_0000110;6'd34:out1=14'b0000110_1001100;6'd35:out1=14'b0000110_0100100;6'd36:out1=14'b0000110_0100000;6'd37:out1=14'b0000110_0001111;6'd38:out1=14'b0000110_0000000;6'd39:out1=14'b0000110_0000100;6'd40:out1=14'b1001100_0000001;6'd41:out1=14'b1001100_1001111;6'd42:out1=14'b1001100_0010010;6'd43:out1=14'b1001100_0000110;6'd44:out1=14'b1001100_1001100;6'd45:out1=14'b1001100_0100100;6'd46:out1=14'b1001100_0100000;6'd47:out1=14'b1001100_0001111;6'd48:out1=14'b1001100_0000000;6'd49:out1=14'b1001100_0000100;6'd50:out1=14'b0100100_0000001;6'd51:out1=14'b0100100_1001111;6'd52:out1=14'b0100100_0010010;6'd53:out1=14'b0100100_0000110;6'd54:out1=14'b0100100_1001100;6'd55:out1=14'b0100100_0100100;6'd56:out1=14'b0100100_0100000;6'd57:out1=14'b0100100_0001111;6'd58:out1=14'b0100100_0000000;6'd59:out1=14'b0100100_0000100;default:out1=14'b1111111_1111111;endcasecase(sec)6'd0:out2=14'b0000001_0000001;6'd1:out2=14'b0000001_1001111;6'd2:out2=14'b0000001_0010010;6'd3:out2=14'b0000001_0000110;6'd4:out2=14'b0000001_1001100;6'd5:out2=14'b0000001_0100100;6'd6:out2=14'b0000001_0100000;6'd7:out2=14'b0000001_0001111;6'd8:out2=14'b0000001_0000000;6'd9:out2=14'b0000001_0000100;6'd10:out2=14'b1001111_0000001;6'd11:out2=14'b1001111_1001111;6'd12:out2=14'b1001111_0010010;6'd13:out2=14'b1001111_0000110;6'd14:out2=14'b1001111_1001100;6'd15:out2=14'b1001111_0100100;6'd16:out2=14'b1001111_0100000;6'd17:out2=14'b1001111_0001111;6'd18:out2=14'b1001111_0000000;6'd19:out2=14'b1001111_0000100;6'd20:out2=14'b0010010_0000001;6'd21:out2=14'b0010010_1001111;6'd22:out2=14'b0010010_0010010;6'd23:out2=14'b0010010_0000110;6'd24:out2=14'b0010010_1001100;6'd25:out2=14'b0010010_0100100;6'd26:out2=14'b0010010_0100000;6'd27:out2=14'b0010010_0001111;6'd28:out2=14'b0010010_0000000;6'd29:out2=14'b0010010_0000100;6'd30:out2=14'b0000110_0000001;6'd31:out2=14'b0000110_1001111;6'd32:out2=14'b0000110_0010010;6'd33:out2=14'b0000110_0000110;6'd34:out2=14'b0000110_1001100;6'd35:out2=14'b0000110_0100100;6'd36:out2=14'b0000110_0100000;6'd37:out2=14'b0000110_0001111;6'd38:out2=14'b0000110_0000000;6'd39:out2=14'b0000110_0000100;6'd40:out2=14'b1001100_0000001;6'd41:out2=14'b1001100_1001111;6'd42:out2=14'b1001100_0010010;6'd43:out2=14'b1001100_0000110;6'd44:out2=14'b1001100_1001100;6'd45:out2=14'b1001100_0100100;6'd46:out2=14'b1001100_0100000;6'd47:out2=14'b1001100_0001111;6'd48:out2=14'b1001100_0000000;6'd49:out2=14'b1001100_0000100;6'd50:out2=14'b0100100_0000001;6'd51:out2=14'b0100100_1001111;6'd52:out2=14'b0100100_0010010;6'd53:out2=14'b0100100_0000110;6'd54:out2=14'b0100100_1001100;6'd55:out2=14'b0100100_0100100;6'd56:out2=14'b0100100_0100000;6'd57:out2=14'b0100100_0001111;6'd58:out2=14'b0100100_0000000;6'd59:out2=14'b0100100_0000100;default:out2=14'b1111111_1111111;endcasecase(clock_min)6'd0:out3=14'b0000001_0000001;6'd1:out3=14'b0000001_1001111;6'd2:out3=14'b0000001_0010010;6'd3:out3=14'b0000001_0000110;6'd4:out3=14'b0000001_1001100;6'd5:out3=14'b0000001_0100100;6'd6:out3=14'b0000001_0100000;6'd7:out3=14'b0000001_0001111;6'd8:out3=14'b0000001_0000000;6'd9:out3=14'b0000001_0000100;6'd10:out3=14'b1001111_0000001;6'd11:out3=14'b1001111_1001111;6'd12:out3=14'b1001111_0010010;6'd13:out3=14'b1001111_0000110;6'd14:out3=14'b1001111_1001100;6'd15:out3=14'b1001111_0100100;6'd16:out3=14'b1001111_0100000;6'd17:out3=14'b1001111_0001111;6'd18:out3=14'b1001111_0000000;6'd19:out3=14'b1001111_0000100;6'd20:out3=14'b0010010_0000001;6'd21:out3=14'b0010010_1001111;6'd22:out3=14'b0010010_0010010;6'd23:out3=14'b0010010_0000110;6'd24:out3=14'b0010010_1001100;6'd25:out3=14'b0010010_0100100;6'd26:out3=14'b0010010_0100000;6'd27:out3=14'b0010010_0001111;6'd28:out3=14'b0010010_0000000;6'd29:out3=14'b0010010_0000100;6'd30:out3=14'b0000110_0000001;6'd31:out3=14'b0000110_1001111;6'd32:out3=14'b0000110_0010010;6'd33:out3=14'b0000110_0000110;6'd34:out3=14'b0000110_1001100;6'd35:out3=14'b0000110_0100100;6'd36:out3=14'b0000110_0100000;6'd37:out3=14'b0000110_0001111;6'd38:out3=14'b0000110_00000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reg[3:0] ns;
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beginif(flag==1)begincs=ns;endelse cs=s0;
endalways@(cs)
begincase(cs)s0:ns=s1;s1:ns=s2;s2:ns=s3;s3:ns=s4;s4:ns=s5;s5:ns=s6;s6:ns=s7;s7:ns=s8;s8:ns=s9;s9:ns=s0;default:ns=s0;endcaseendalways@(cs)
begincase(cs)4'd0:led=8'b00000000;   4'd1:led=8'b11111111;4'd2:led=8'b11111111;4'd3:led=8'b11100111;4'd4:led=8'b11000011;4'd5:led=8'b10000001;4'd6:led=8'b11000011;4'd7:led=8'b11100111;4'd8:led=8'b11111111;4'd9:led=8'b00000000;default:led=8'b00000000;endcase
endendmodule

效果展示

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(1) 模8计数器 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; useieee.std_logic_unsigned.all; entity mo8 ...
数字逻辑课程设计——自动售货机
选题:自动售货机一.设计任务 1.允许向售货机投入1元的硬币,有4种商品可以选择(商品号从1到4号).首先,用一个键选择商品,在数码管上显示商品号和单价:然后投币,投币时,按一次键模仿投入1元硬币. ...

数字逻辑课程设计--电子闹钟