基于FPGA 的电子万年历设计

基于 FPGA 的电子万年历 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 The design of electronic calendar based on FPGA (淮阴工学院) 李 慧 （HUAI YIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY） Hui Li 摘要： 本文介绍了电子万年历的系统设计，采用 VHDL 语言编程实现。系统外围硬件电路简 单，整个系统精度高，可靠性好。最终，在 FPGA 芯片 EPF10K10LC84-4 上完成下载。 关键词： FPGA；电子万年历；精度 中图分类号： TP386 文献标识码：A Abstract: This paper introduces how to design electronic calendar by programming in VHDL language . The hardware circuit of the system is simply, and the system have high precision and dependability. Finally the design is accomplished and downloaded into FPGA COMS chip named EPF10K10LC84-4. Key words: FPGA; electronic calendar; precision 0 引言 随着近年来科学技术的迅速发展和普及，我们的工作，生活观念也发生了巨大的改变， 人们对各式电子产品的要求也越来越高，使得与生活密切相关的电子万年历逐渐走向智能 化、便捷化。每到新年，人们就会买来一本新的日历，配上绘有图画的日历牌挂在墙上，既 是装饰，又能指示年、月、日、星期等信息。但使用这种纸质日历，必须记得每天按时撕一 张，否则反而会记错日期，常常有人因为忘记每天撕掉而记错日期，错过重要事情，造成损 失。与传统纸质的万年历相比,电子万年历得到了越来越广泛的应用。 本设计基于 FPGA 芯片，外围电路简单，系统集成化程度高，精度高，采用 VHDL 语言编 程，用软件的方式设计硬件，灵活性好，方便以后的产品升级[1]。 1 系统设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 按照系统设计功能的要求，系统可以分为综合计时模块，数据调整模块，键盘采集模块 以及数码管显示模块等 4 个模块，其中综合计时模块又包含 7 个子模块，每个子模块必须都 具有预置，计数和进位功能，系统框图如下： 图 1 系统功能模块图 2 具体模块设计 2.1 综合计时模块 综合计时模块分为计秒模块，计分模块，计时模块，计星期模块，计日模块，计月模块， 计年模块等 7 个子模块，这 7 个子模块都有预置，计数和进位功能，设计思想如下： (1) 计秒模块：以秒脉冲作为计秒电路的计数时钟信号，待计数至 60 瞬间，进位，计分电路 加 1，而计秒电路则清零并重新计秒。 (2) 计分模块、计时模块：其设计思想与计秒模块类似。 (3) 计星期模块：将计时电路产生的进位脉冲信号作为计星期模块的计数时钟信号，待计数 至 6 瞬间，计星期模块返回 0 重新开始计数。 (4) 计日模块：将计时模块产生的进位脉冲信号作为计日模块的计数时钟信号，通过系统辨 认，确定本月总天数 X(包括 28、29、30、31 四种情况)，待计数至 X＋1 瞬间，进位，计月模块 加 1，而计日模块返回 1重新开始计数。 (5) 计月模块：将计日模块产生的进位脉冲信号作为计月模块的计数时钟信号，待计数至 12 瞬间，进位，计年模块加 1，而计月模块返回 1重新开始计数。 (6) 计年模块：将计月模块产生的进位脉冲信号作为计年模块的计数时钟信号，待计数至 100 瞬间，计年模块返回 0重新开始计数。 下面以计日模块为例，对系统进行仿真，仿真图如下： 综合计时模块 键盘采集模块 数据调整模块 数码管显示模块 图 2 计日模块仿真图 以上是对 09 年 5 月份的计日模块仿真，从仿真图中我们可以看到，5月份 31 天， MAX_DAYS 用“11”来 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示，送给后面的模块，此时对 CLK 时钟进行 31 分频。 主要程序代码如下[2]： if ld='1' then day<=data; elsIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN case max_days is when "00"=> --28 天 if day(7 downto 5)="000" then if day(3 downto 0)="1001" then day(3 downto 0)<="0000"; day(7 downto 4)<=day(7 downto 4)+1; else day(3 downto 0)<=day(3 downto 0)+1; end if; co<='0'; elsif day(7 downto 4)>="0010" then if day(3 downto 0)>="1000" then day(3 downto 0)<="0001"; day(7 downto 4)<="0000";co<='1'; else day(3 downto 0)<=day(3 downto 0)+1;co<='0'; end if; else null; end if; when "01"=>--29 天 … when "10"=>--30 天 … when others=>--31 天 … End case; End if; 2.2 数据调整模块 对于系统中的数据调整模块，主要是通过模式键和调整键来完成。模式键负责切换正常 时间计数模式和时间调整模式，调整模式切换顺序如图 3 所示。调整键负责在时间调整模式 之下，对当前模式的计时结果进行调整。 该模块采用状态机来完成。 图 3 调整模式切换顺序 2.3 数码管显示模块 系统一共选用 8 个数码管来完成显示，对要显示的数据分成两组，年、月、日一组，星 期、时、分、秒一组，通过键盘选择控制。模块的接口如下： 调星期 正常 调秒 调分 调时 调年 调月 调日 图 4 数码管显示模块图 3 结束语 将此设计下载到目标芯片 EPFLEX10K84-4 中，整个系统运行稳定，计时精度高，从综合 的报告显示，资源利用率较高。 本文的创新点： 选用 FPGA 实现电子万年历，外围电路简单，系统集成化程度高，设计灵活， 精度也明显高于普通的电子万年历。 （学校图 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 馆已经订阅贵刊） 参考文献 [1]苏玉娜，程明等．基于 FPGA 的单片机外围接口电路设计［J］．微计算机信息．2009， 5-2：p173-174 [2]沈明山．EDA 技术及可编程器件应用实训［M］．北京：科学出版社，2006：223-224 作者简介： 李慧，（1980-）男（汉族），江苏淮安人，硕士，讲师主要研究方向为测控技术 与仪器 Biography: Hui Li,(1980-),Male(HAN), Huaian city in Jiangsu Province , Master , Lecturer , Researched Area: Technique and Instrumentation of Measurements (Faculty of Electronic and Electrical Engineering , HUAI YIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY,223003) Hui, Li 通信地址： 江苏淮安市枚乘路 1 号淮阴工学院电子与电气 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院 李慧（老师）收 邮编： 223003