电子技术课程设计可编程时钟控制器(1).docx

电子技术课程设计中可编程时钟控制器的开发是一个涉及多个步骤的工程项目，从方案选择到最终的测试和验证都需要系统化的方法。本课程设计要求设计一种具有时、分、秒计时功能的数字钟，能通过数字显示日历、时间，并具备音乐及语言报时、多种声光电信号发出以及控制家电设备等实用功能。具体设计任务和规定要求包括以下方面： 1. 设计任务：开发的数字钟需要具备以下基本功能： - 时、分、秒计时与显示功能； - 快速校准时分； - 自动整点报时功能； - 扩展功能，例如音乐报时、语言报时、控制外部设备启动或停止等。 2. 设计规定：项目的设计和开发过程应该遵循以下步骤： - 分析设计任务，制定多种设计方案，并根据实际情况选择最合适的设计方案； - 绘制系统框图和设计流程图； - 设计各部分单元电路或编写VHDL描述程序，计算元件参数，确定元件型号和数量，并提出元件清单； - 安装调试硬件电路，或利用CPLD/FPGA制作专用集成芯片ASIC； - 对制作的电路进行功能测试和技术指标分析，或对VHDL描述进行功能仿真； - 整理设计资料，打印设计汇报（包括原理电路图、仿真波形等），并进行交验与演示。 在方案的选择上，本设计采用VHDL语言描述程序，并结合Altium Designer工具绘制原理图，以开发板作为平台。开发板上的资源包括LCD显示屏、蜂鸣器、键盘、拨盘开关、方波信号等，这些资源将被用来实现时分秒的显示、整点报时、时间设定、音乐报时以及闹钟功能等。 模块功能分析方面，各个模块的职责如下： - 计时模块负责时分秒的计时，每接收到时钟信号便进行递增，当达到特定值时会回零并进位； - 显示模块（LCD显示屏）通过控制模块接收显示代码和位置代码，并输出字符以显示时间。为避免显示滞后，采用较高频率的脉冲； - 存储器模块用于存储和更新时间信息，其地址信号来自于计时模块的输出，用于确定当前时间的显示位置。 在实际开发过程中，还会有其他辅助模块，例如电源管理模块、信号发生器、拨盘开关等，它们共同工作以保证时钟控制器的正常运行。 可编程时钟控制器的设计与开发是一个复杂的过程，需要掌握电子电路设计、数字逻辑设计、编程语言应用以及硬件仿真测试等多方面的技能，涉及的技术知识点包括数字电路、微处理器编程、用户接口设计、以及故障排查等。通过本课程的设计，学生将能系统地学习和实践电子技术在时钟控制器这一具体应用中的应用。