EDA数字钟设计：VHDL实现的计时系统

"EDA课程设计报告，数字钟设计，基于FPGA和VHDL语言，包含计时、整点报时和重置时间功能，由秒计时器、分计时器、时计时器和报时模块组成，每个模块为独立的计数器结构，具有清零、置数和计数功能。设计需在Quartus II环境下完成并通过仿真验证。" 本文主要介绍了基于EDA技术的数字钟设计，这是EDA课程设计的一个实例，旨在让学生掌握数字系统设计的基本方法和VHDL编程技巧。设计者为陈屹，指导教师为朱耀东，完成于2008年12月7日。 设计要求包括了对系统功能的正确分析、VHDL语言描述、Quartus II环境的编译和仿真验证，以及最终的设计报告。设计难度要求至少包含两层电路和四种不同元件。 方案设计中，数字钟由三个主要子模块构成：计时模块、报时模块（alarm1）和重置时间模块。计时模块进一步细分为秒计时器（second1）、分计时器（minute1）和时计时器（hour1）。每个计时器都是基于特定进制的计数器，如秒计时器是60进制，分计时器也是60进制，而时计时器是24进制。它们都包含了清零（reset）、置数（set）和计数功能，通过时钟信号（clk、clkm、clkh）驱动，并通过进位信号（ensec、enmin、enhour）传递到下一计时级。 报时模块（alarm1）则会在分钟计数器（min）达到00时，产生一个高电平报警信号，并持续一分钟。这个功能是通过监测min信号来实现的。 每个计时器的逻辑结构大体相同，以秒计时器为例，它使用VHDL语言描述，并基于IEEE库进行编写。秒计时器有reset和set信号控制其状态，秒输出（sec）和进位信号（ensec）用于连接到分计时器。类似的结构也应用于分计时器和时计时器，逐级递增计数。 设计完成后，需要在Quartus II环境下进行编译和仿真，以确保设计的正确性和功能的实现。仿真波形的展示有助于验证每个模块的运行情况，确保数字钟的计时、报时和重置功能都能正常工作。 这个EDA课程设计项目不仅涵盖了数字系统设计的基础知识，还强调了实际操作技能的培养，通过设计数字钟，学生可以深入理解数字逻辑、计数器原理以及VHDL语言的应用。