如今数字集成电路有着巨大的需求量,FPGA的灵活性不仅使设计变得简单,且节约了巨大的反复生产成本。对于一些小批量应用场合,可以直接利用FPGA来实现,而不需要去订制专门的数字芯片。
数字钟是近代以及现代人们观看时间的方式,在当今生活中有着举足轻重的位置,每个人都想要知道此时此刻的时间,来计划自己想要做的事,而使用FPGA来设计新型多功能数字钟也是当下数字钟的发展趋势之一。论文网
1。2 课题目的和意义
数字钟是一种用数字电路技术来实现时、分、秒计时的钟表,比中世纪的机械钟具有更高的准确性和直观性,且具有更高的使用寿命,在现代获得广泛使用。随着电子技术的发展,人们已经不满足用数字钟来看时间,而是想着加入更多的功能,如能实时的显示当地的温度和智能闹钟功能,又如倒计时功能,甚至可以测试人们每分钟的心跳次数。如今,在传统的数字钟上,加入更多数字钟以外的功能成为如今数字钟发展的一个重要趋势。
由于数字钟具有经济型、实用性、传统性和有效性等特点,数字钟已经不仅仅是戴在人们手中的手表,或者放在床头的一个闹钟,而是出现在更多的公共场合,如车站、医院、码头、厕所等公共领域。数字钟在人们生活中有着不可或缺的地位,所以研究新型数字钟将对人们以后的生活带来更多的便利,也给人们带来更多的经济效益。
1。3 课题的主要内容
第一章主要讲明了课题的背景和研究数字钟的意义,并介绍了数字钟的发展趋势。
第二章主要讲明了时钟的历史起源和发展。
第三章主要讲明了设计超级数字钟时用到的硬件资源和软件资源,介绍了硬件Basys3开发板、无源蜂鸣器、(显示屏)LCD5110、温度传感器(DS18B20)和软件vivado 2014(编程)、Modelsim(仿真)、Zimo21(字模取模)。
第四章主要讲明了这次编程所使用的硬件描述编程语言,Verilog HDL语言。
第五章主要讲明了总体方案的设计,介绍了整个系统的硬件排版图、编程设计思路图、模块设计顺序图以及各个模块之间的思路与编写过程。
第六章主要讲明了系统的调试与验证,介绍了整个系统的硬件连接图以及设计完成后的最终效果图,展示了设计的最终结果。
第七章主要讲明了这次毕业设计的总结,介绍了在做这次设计时遇到的困难与相应解决的方法,总结完成这次设计后的一些心得。
2 时钟 历史起源与发展
时钟,在日常生活中是非常常见的,然而在古代,科技还没有那么发达,人们还无法使用现代数字钟来观看时间,然而聪明的古代人却发明了多种多样的可以观看时间的工具。日晷,是古代中国聪明的劳动人民发明的一种观看时间的工具,是一种利用日影测得时刻的一种计时仪器,又称“日规”。其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻,日晷通常由晷针(表)和晷面(带刻度的表座)组成。缺点就是在阴雨天和夜里没法使用,且偏差较大。
图2。1 日晷
古代波斯水钟,其原理是利用特殊容器来记录水漏完的时间,或者是把容器装满水的时间,即使在晚上也能够使用,但是水容易结冰,且误差也较大。
图2。2 古代波斯水钟
以上两种计时仪器都各有各的优点,但缺点也很明显,也充分说明了古代时钟技术的处于起步阶段,比较落后。随着时间的流逝,到了中世纪,出现了一种新型时钟,该时钟最早起源于欧洲中世纪教堂,是一种完全机械结构,动力是使用重锤,打点钟声完全是人工击打铸钟,因此当时的时钟在建筑结构方面是非常复杂的。 基于FPGA的超级数字钟设计(2):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_85801.html