基于FPGA开发的万年历系统

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楼主 2018-06-26 17:28:22
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1功能概述

  万年历是记录一定时间范围内的年历,其名称只是一种象征,表示时间跨度大。由于其功能非常常用,且极为方便人们查询使用,因此广泛应用于钟表、历书出版物、电子产品、电脑软件和手机应用等行业中。

  与传统计时工具如钟表日历等相比,数字万年历具备精确度高、成本低廉、运行稳定、功能多样等众多优点,因此国内外许多设计人员先后进行了相关设计开发。其中,基于FPGA开发除设计简便、开发成本低、电路简洁等,更具备功能设计灵活方面的优势。只需要在软件上做简单修改即可添加不同功能,如闹钟、阴阳历对照等。

在FPGA设计中,数字万年历属于小规模集成电路。从原理上来讲,是典型的数字电路,包括组合逻辑电路和时序电路。在本案例中具体功能要求如下:

  1. 上板复位后从元年1月1号开始计数,为方便上板调试,将一天的时间压缩为1秒;

  2. 按键用于设置日历,按下按键0进入设置状态,再次按下按键0退出设置状态;

  3. 按键1用来选择想要设置的年月日的各个位;

  4. 按键2在设置状态时进行计数设置,每按一次数码管显示数字加1;

  5. 平年365天(52周+1天),闰年366天(52周+2天),其中平年2月28天,闰年2月29天。

  6. 闰年:每400年整一闰,或每4年且不为百年的一闰。即能被400整除,或不能被100整除但能被4整除的年份为闰年。

  2 设计思路

  首先根据所需要的功能,列出工程顶层的输入输出信号列表。如下表:

  我们可以把工程划分成三个模块,分别是万年历计数模块、按键模块和数码管显示模块。

 

  1. 计数模块——实现的是万年历计数功能,为方便观看,将一天时间设置为1秒;日计数器dat_cnt、月份计数器mon_cnt_h、mon_cnt_1、mon_2_h、mon_2_1分别为大月小月以及平年闰年的2月计数器、年份计数器yea_one、yea_ten、yea_hun、yea_tho分别为年份的个十百千位,由yea_cnt_tol 《= yea_cnt1000 + yea_cnt100 + yea_cnt10 + yea_one得到年份。本模块还自动计算当年是否是平闰年。

  信号列表如下:

 

  2. 按键模块——4x4矩阵键盘,实现了矩阵键盘的扫描并使用按键消抖功能。

  信号列表如下:

  3. 数码管模块——实现将年月日的信息显示在数码管上。

  信号列表如下:

   3、程序设计

















文章来自:电子发烧友


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