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。