cpld大作业（2007.6.28）
题目：设计数字钟，要求数字钟的秒针部分由50进制计数器组成，分针部亦由50进制计数器组成，时钟部分为24进制组成。
根据题意可有两种设计方案，一种是由一个模块实现的数字钟，另一种是由三个模块实现的数字钟。
1． 一个模块实现的数字钟设计方案。
1） 程序。
library ieee;
use entity clk11 is
port(clrn,ldn,en,clk : in std_logic;
sa, ma, hain integer range 0 to 9;
sb, mbin integer range 0 to 4;
hbin integer range 0 to 2;
qsa,qma,qha : out integer range 0 to 9;
qsb,qmbout integer range 0 to 4;
qhbout integer range 0 to 2
end clk11;
architecture a of clk11 is
beginprocess (clk)
variable tmpsa,tmpma,tmpha : integer range 0 to 9;
variable tmpsb, tmpmb : integer range 0 to 4;
variable tmphbinteger range 0 to 2;
beginif clrn='0' then
tmpsb :=0; tmpsa :=0;
tmpmb :=0; tmpma :=0;
tmphb :=0; tmpha :=0;
else if (clk'event and clk='1') then
if ldn='0' then
tmpsa:=sa; tmpsb:=sb; tmpma:=ma; tmpmb:=mb;
tmpha:=ha; tmphb:=hb;
elsif en='1' then
if (tmpsb=4 and tmpsa=9 and tmpmb=4 and tmpma=9) then
if (tmphb=2 and tmpha=3) then
tmpha:=0; tmphb:=0 ;
elsif tmpha=9 then
tmpha:=0; tmphb:=tmphb+1;
else tmpha:=tmpha+1;
end if;
end if;
if (tmpsb=4 and tmpsa=9) then
if tmpma=9 then
tmpma:=0;
if tmpmb=4 then tmpmb:=0;
else tmpmb:=tmpmb+1;
end if;
else tmpma:=tmpma+1;
end if;
end if;
if tmpsa=9 then
tmpsa:=0;
if tmpsb=4 then tmpsb:=0;
else tmpsb:= tmpsb+1;
end if;
else tmpsa :=tmpsa+1;
end if;
end if;
end if;
end if;
qsa<=tmpsa; qsb<=tmpsb;
qma<=tmpma; qmb<=tmpmb;
qha<=tmpha; qhb<=tmphb;
end process ;
end a;
2）电路图。
3）波形图。
4）分析。从波形图可见当秒针计数器满50秒，有进位；当分针计数器满50分钟，有进位；当小时计数器满24小时，计数器清零，可见，达到了设计要求。
2． 由三个模块实现的数字钟设计方案。
1）程序。程序1（24小时计数器）：
library ieee;
use entity cout24_v is
port(clrn,ldn,en,clk : in std_logic;
da : in integer range 0 to 9;
db : in integer range 0 to 9;
qa : out integer range 0 to 9;
qb : out integer range 0 to 2
end cout24_v;
architecture a of cout24_v is
beginprocess (clk)
variable tmpa :integer range 0 to 9;
variable tmpb :integer range 0 to 9;
beginif clrn='0' then tmpb :=0; tmpa :=0;
else if (clk'event and clk='1') then
if ldn='0' then
tmpa :=da; tmpb:=db;
elsif en='1' then
if tmpa=9 then
tmpa:=0; tmpb:=tmpb+1;
elsif (tmpb=2 and tmpa=3) then
tmpb:=0; tmpa:=0;
else tmpa :=tmpa+1;
end if;
end if;
end if;
end if;
qa <=tmpa; qb <=tmpb;
end process ;
end a;
程序2（50进制计数器）：
library ieee;
use use
entity cout50_v11 is
port(clrn,ldn,en,clk : in std_logic;
da : in std_logic_vector(3 downto 0);
db : in std_logic_vector(2 downto 0);
qa : out std_logic_vector(3 downto 0);
qb : out std_logic_vector(2 downto 0);
rco : out std_logic
end cout50_v11;
architecture a of cout50_v11 is
beginprocess (clk)
variable tmpa :std_logic_vector(3 downto 0);
variable tmpb :std_logic_vector(2 downto 0);
beginif clrn='0' then tmpb :=000"; tmpa :=0000";
else if (clk'event and clk='1') then
if ldn='0' then tmpa :=da; tmpb:=db;
elsif en='1' then
if tmpa="1001" then
tmpa:="0000";
if tmpb="100" then tmpb:="000";
else tmpb:= tmpb+1;
end if;
else tmpa :=tmpa+1;
end if;
end if;
end if;
end if;
qa <=tmpa; qb <=tmpb;
rco<= tmpb(2) and tmpa(0) and tmpa(3) and en;--十位为'100'，即4，个位为'1001'即9时，执行进位。
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