基于Quartus的10ms精度可编程秒表设计

本篇文档是关于在Quartus环境下进行的数字秒表设计的课程实验报告。设计目标是创建一个能够在00:00:00到59:59:99之间精确显示时间，精度达到10毫秒的秒表。该秒表具备多项关键功能： 1. 设计背景：实验者基于一个学期的学习，掌握了基本的EDA（电子设计自动化）技术，选择了《数字秒表设计》作为大作业项目，旨在深入理解和应用所学知识。 2. 设计要求：秒表需具有可控的自动报警功能，用户可以通过蜂鸣器控制模块的clk端选择是否在一小时后报时。如果选择报时，计数满一小时蜂鸣器会发出声音；同时，秒表具有可控的启动功能，通过计数器的start端口控制计数器的运行，以及数字秒表清零功能，可通过清零端控制计数器归零。 3. 硬件结构：秒表的硬件主要包括十进制计数器、六进制计数器、数据选择器、显示译码器和蜂鸣器。此外，秒表还需要三个控制信号：启动、清零和报时，这些信号由用户操作，通过数字逻辑实现秒表的启动、计数和清零。 4. 计数原理：采用石英晶体振荡器作为时钟源，频率设定为1000Hz，这样每秒钟会产生1000个周期，每个周期代表10ms。通过串联不同计数器，可以得到不同时间间隔的信号，如10ms、100ms、1s和10s。为了在七个LED数码管上正确显示，计数器需要有BCD码输出端，尽管通常需要六个显示译码器，但实际设计中可能通过共享或优化实现。 5. 设计思路：设计者需要巧妙地利用计数器的进位输出和BCD码输出，结合显示译码器，将时间信息准确无误地转换为可视的数字显示。通过软件编程，将外部控制信号映射到计数器和显示逻辑，确保秒表的响应性和准确性。 这篇文档详细介绍了如何使用Quartus平台设计一个功能齐全且易于控制的数字秒表，展示了电子工程中的硬件设计和软件编程相结合的技术应用。通过这个项目，学生能够巩固并提升他们在EDA技术和微控制器设计方面的技能。