图3-1时分秒系统框图来自优I尔Q论T文D网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766
万年历时分秒部分的原理图如上图,年月日部分与之同理,通过控制可以进行切换。
3。3 万年历的工作原理
振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为万年历的时间基准,然后经过分频器输出标准信号脉冲。秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器满60后向小时计数器进位,小时计数器按照满24进位的原则计数。计满后各计数器清零,重新计数。日期部分由于日有28天、29天、30天、31天4种情况,故日由年和月共同判断其天数,日计满后向月进位,月满后向年进位。计数器的输出分别经译码器送数码管显示。计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分、校秒和校验年份、校月和校验日。在控制信号中除了一般的校时信号外,还有时钟使能信号、时钟清零信号。控制信号由外部按键输入。时基电路可以由石英晶体振荡电路构成,如果晶振频率为1MHz,经过六十分频就可以得到秒脉冲信号。译码显示电路由七段译码器完成,显示由数码管构成。
4 系统模块设计
4。1 分频模块电路的设计
晶体振荡器是构成数字式时钟的核心,振荡器的稳定度及频率的精度决定了万年历计时的准确程度,它保证了时钟的走时准确及稳定。
石英晶体的选频特性非常好,只有某一频率点的信号可以通过它,其它频率段的信号均会被它所衰减,而且,振荡信号的频率与振荡电路中的R、C元件的数值无关。因此,这种振荡电路输出的是准确度极高的信号。然后再采用分频电路,将其输出信号转变为秒信号,其组成框图如图4-1。 秒信号
图4-1 秒信号产生电路框图
本系统使用的晶体振荡器电路给万年历提供一个频率稳定准确的50MHz的方波信号,其输出至分频电路。
4。2 秒、分、时计数模块的设计
秒与分模块为六十进制计数器论文网
输入端口是秒时钟使能信号,也是整个数字中的使能信号,高电平有效;输出端口Q1[3。。0]是秒时钟的低位,Q2[3。。0]是高位;当秒计数到60时输出高电平,其它时候输出低电平。
生成的模块为:
图4-2 秒计数器生成模块
时模块为24进制计数器。
生成的模块为:
图4-3 时计数器生成模块
4。3 日、月、年计数模块的设计
日模块有四种情况,大月为31进制计数器,小月为30进制计数器,平年二月为28进制计数器,闰年二月为29进制计数器,需要有一个二位判断输入信号来进行进制数的选择。
生成的模块:
图4-4 日计数器生成模块
月模块为12进制计数器,同时其需要为天提供判断信号输出,其与天的判断输入信号相一致。由于二月的判断信号输出要受到平年和闰年的影响,平年时判断信号是10,闰年时判断信号为11,所以它要有接收来之年模块的判断平年闰年的输出信号(run=0时表平年,run=1时表闰年)。
生成的模块:
图4-5 月计数器生成模块
年的高两位和低两位都为一百进制计数器,功能基本相同,不同的是低两位模块有闰年判断输出信号,要传送给月份模块,计满四次就产生一个闰年输出信号,因为闰年数值是4的整倍数。
生成的模块:
图4-6 年计数器生成模块
4。4 校时模块的设计
校时模块进行工作模式的选择,输入端设有控制按键K1,K2。K1进行模式的选择,K2的功能如同手动时钟脉冲,进行调时设置。
生成的模块: VHDL+FPGA的万年历设计(5):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_201793.html