大连理工数电实验：多功能数字钟设计与电路实现

本篇文档是大连理工大学一名自动化专业学生完成的本科实验报告，主题为“多功能数字钟”。实验课程为《数字电路课程设计》，旨在设计并实现一款具备多种功能的数字时钟。以下是主要知识点的详细解析： 1. **设计要求**： - 该数字钟需显示小时、分钟和秒，范围从00到23，构成一个十进制计时器。 - 实现手动校时和校分功能，允许用户调整时间。 - 设计定时与闹钟功能，能够在预设的时间触发闹铃，并区分整点报时与非整点的提示。 - 整点报时机制要求从59分54秒开始，每2秒发出一次低音，持续3次，整点则为高音。 2. **设计分析与系统方案设计**： - 利用模24和模60计数器实现24小时计时，确保计数准确无误。 - 在调节闹钟时，应保证数字钟的正常运行，不会受到干扰。 - 调节闹钟过程需要通过数码管实时显示操作状态，提高用户体验。 3. **系统及模块硬件电路设计**： - 根据系统的总体结构框图，设计包括定时器、计数器、按键、数码管、接口在内的硬件电路，如时钟信号输入（如clk、clk1、clk2）和输出（如qhh、qlh、qh）。 - FPGA芯片在本实验中未涉及，因为课程采用实验箱，所以这部分采用“FPGA最小系统”模块框图来替代。 - 按键（如en、th、en1、tm）、LED数码管以及各种接口的电路设计和参数设置是关键部分，确保信号正确传输和控制。 4. **开发系统与管脚定义**： - 使用GW48-CK开发系统，工作模式设定为模式0。 - 明确了各个接口的输入和输出信号，如手动校时、调时按键、闹钟设定等，及其对应的引脚和功能说明。 总结，这份实验报告深入探讨了如何运用数字电路原理和技术实现一个功能丰富的多功能数字钟，包括硬件电路的设计、信号处理和交互逻辑，以及如何在有限的资源下满足各项功能需求。通过这个项目，学生可以提升数字逻辑设计和实践能力。