模拟报时电路设计：60进制计时器与VHDL实现

本篇文档主要讨论的是一个关于数字系统综合设计的实验报告，涉及电子设计自动化（EDA）技术在模拟中央人民广播电台报时电路中的应用。实验者张晓奇和马良针对该课题进行了深入研究和实践。 实验的核心目标是设计一个能够实现精确计时并按需报时的电路，具体要求如下： 1. **计时功能**：当计时器运行到59分49秒时，电路开始计数，每鸣叫一次暂停一秒钟，总共鸣叫六次。其中，前五次为低音，频率为750Hz，最后一次为高音，频率提升至1kHz。 2. **显示功能**：电路需要有分秒显示，包括秒、分和时的低位和高位，通过数码管分别由qsl、qsh、qml、qmh、qhl和qhh来表示。 3. **输入与输出**：CLK是时钟脉冲输入端，CLR是清零控制，CI是保持控制，ENM和ENH是校准控制端口，用于校准分和时。speaker是报时输出端，当到达特定时间点时输出对应频率的信号。gaopin和dipin则是报时信号频率的输入端口。 4. **模块化设计**：电路采用了VHDL语言进行设计，其中一个关键模块是60进制秒模块。这个模块设计中，通过逻辑门和条件语句，实现了根据当前时间状态（由qh和ql表示）来驱动秒、分、时数码管的显示，并在特定条件下触发报时信号。 5. **行为描述**：在该模块的架构中，通过实例化输入输出端口和内部逻辑，如`co`线的状态取决于`qh`和`ql`的组合以及`ci`的输入，`a`和`b`分别控制低频和高频报时的触发。 总结来说，本实验涉及到数字系统的硬件设计、定时器逻辑、VHDL编程以及模拟电子技术的应用，旨在通过实际操作理解数字电路设计流程，锻炼了学生的逻辑思维、编程能力和硬件调试技巧。通过这个项目，学生不仅学习了基本的数字逻辑设计原理，还加深了对电子设计自动化工具的理解，为未来在嵌入式系统、通信或音频处理等领域的发展打下了坚实基础。