闹钟信号

下家山 2023-01-13 00:09:25

课时名称	课时知识点
闹钟信号	通过本节的学习，你将掌握下列知识：闹钟信号SIGALRM的作用，如何捕捉SIGALRM信号，为什么要触发信号，alarm函数，alarm函数的参数，alarm函数为什么会唤醒sleep函数

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使用vhdl语言，可以实现设置时分秒、设置闹钟的时分秒，定点闹铃响等功能

VHDL实验要求，大学数字电路设计实验，数字闹钟设计代码

设计要求 1．正常模式时，采用24小时制。不但显示时、分、秒，而且有上、下午显示。用A表示上午，P表示下午。 2．手动校准电路。按动时校准键 HOUR，将电路置于校时状态，则计时电路可用手动方式校准，每接一下校时键，时钟计数器加1；按动分方式键 MINT，将电路置于校分状态，以同样方式手动校分。 3．整点报时。仿中央人民广播电台整点报时信号，从59分50秒起每隔2秒钟发出一次低音(512Hz)“嘟”信号(信号鸣叫持续时间 1秒，间隙 1秒，连续5次，到达整点(00分00秒时)，发一次高音(1024 HZ)“哒”信号(信号持续时间 l秒。 4．闹时功能。接下置闹方式键 CKSET，使电路工作于预置状态，此时显示器与时钟脱开，而与预置计数器相连，利用前面手动校时、校分方式进行预置，预置后回到正常模式。当计时计至预置的时间时，蜂鸣器发出闹钟信号，时间为一分钟，闹铃信号可以用开关键 CLOSE“止闹”。正常情况下此开关键释放。

通过 Quartus II 软件编写 Verilog 代码，设计一款具备多种功能的数字钟，包括计时、校准、复位、闹钟设置、报正点数以及时制切换功能，以加深对数字电路设计及硬件描述语言编程的理解。计时功能：数字钟能够持续准确地显示当前时间，以小时、分钟和秒为单位进行实时更新。校准功能：用户可以通过输入信号对数字钟的时间进行调整，以确保时间的准确性。复位功能：提供复位信号输入，使数字钟的时间归零并重新开始计时。闹钟功能：用户可以设置特定的闹钟时间，当系统时间与闹钟时间匹配时，输出闹钟信号。报正点数功能：当时间到达整点时，数字钟能够输出相应的信号，提示用户当前是几点钟。时制切换功能：支持 12 小时制和 24 小时制两种时间显示模式，用户可以通过输入信号进行切换。需求分析：明确数字钟的各项功能需求，确定输入信号（如时钟信号、复位信号、校准信号等）和输出信号（如时间显示、闹钟信号等）。模块设计：计时模块：基于系统时钟信号，设计秒、分、时的计数逻辑，实现时间的连续更新。校准模块：接收用户输入的校准信号，调整计时模块中的时间值。复位模块：接收复位信号，将时间值清零并重新开始计时。闹钟模块：存储用户设置的闹钟时间，并与当前时间进行比较，当两者相同时输出闹钟信号。报正点数模块：检测当前时间是否为整点，若是则输出报时信号。时制切换模块：根据用户输入的切换信号，改变时间显示模式。代码编写：使用 Verilog 语言在 Quartus II 软件中编写各模块代码，实现上述功能。仿真与调试：利用 Quartus II 的仿真工具对设计的数字钟进行功能仿真，检查各模块是否正常工作，确保时间显示准确、闹钟功能正常、时制切换无误等。实验结果验证：通过仿真波形观察数字钟的运行情况，验证各项功能是否满足设计要求。经过仿真验证，数字钟能够正常实现计时、校准、复位、闹钟、报正

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