南京理工学生设计多功能数字钟：VHDL与Cyclone III 实现

本文主要探讨了南京理工大学一名2012级通信工程专业的学生针对电子线路课程设计的一项创新项目——南理工多功能数字钟。该设计采用先进的VHDL语言进行编程，这是一种硬件描述语言，用于系统级的逻辑设计，特别是FPGA和ASIC的设计。通过Quartus II 7.0这款集成开发环境，作者进行了设计和仿真，确保了系统的功能实现和性能优化。 多功能数字钟的核心特性包括精确的时间显示（23:32:35），具备清零保持功能，能够灵活切换12小时制或24小时制，以及快速校时校分功能。此外，它还具备整点报时提醒，用户可以设置闹钟，并支持个性化的闹铃铃声，如选择“小苹果”这首流行歌曲作为铃声。此外，设计还包括了一个钢琴功能，增添了趣味性。 为了实现这些复杂的功能，作者采用了模块化设计方法，将整个电路划分为八个关键模块：分频模块，用于时间的精确控制；时钟计数与校时校分模块，确保时间的准确无误；闹钟设置模块，允许用户自定义提醒；闹钟响铃模块，执行响铃操作；整点报时模块，提供清晰的整点提示；译码显示与计时模块，负责将内部数据转换为易于理解的数字和字符显示；闹钟显示复用模块，提高资源利用率；消颤模块，防止电路噪声干扰；以及钢琴模块，模拟钢琴音阶。 文章中不仅包含了电路设计的详细过程，还展示了计算机仿真的结果，并对可能出现的问题进行了深入分析，提出了改进的建议。最后，作者附上了实验电路的使用说明书，方便其他研究者理解和使用。 关键词：VHDL、数字钟、模块化设计、小苹果铃声、钢琴功能等，都体现出作者在该领域的深厚理论知识和实践能力。这一设计不仅展示了作者在电子工程领域的专业知识，也体现了其创新思维和技术应用的灵活性。