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利用小脚丫（FPGA开发板）与Nokia5110（液晶屏）构建数字时钟的电路设计方案。

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简介：
通过一种全新的编程逻辑设计方法，小脚丫系列能够从根本上革新现代数字电路的构筑，无论涉及最基础的与非门，还是最为复杂的SoC系统。借助硬件描述语言可编程逻辑器件——FPGA，我们得以实现各式各样的数字电路，这一过程令人惊叹不已，同时也充满着神秘色彩。目前市场上涌现出众多FPGA开发板，然而它们往往存在功能过于复杂、使用门槛过高或芯片老化严重等问题，几乎面临被淘汰的命运。Step团队经过精心甄选，量身打造了小脚丫一代FPGA开发板，致力于为用户提供一个极具吸引力、实用且易于入门的学习开发平台。小脚丫的显著特性包括：食指般大小——作为目前最小的FPGA开发板，其尺寸仅为52mm*18mm，即插即用；采用USB供电方式并内置板载编程器，无需额外配置FPGA下载线LCMXO2-1200，从而实现了最高的性价比和最适合学习数字逻辑的FPGA芯片应用。它不仅可以作为学习数字逻辑的入门级FPGA设备使用，还可以作为核心功能模块应用于各种DIY项目和原型设计之中。此外，该平台还提供了丰富的实例代码支持。 具体而言，“基于小脚丫的数字时钟”设计方案依托于小脚丫FPGA开发板和Nokia5110液晶屏构建而成，能够方便地调整时间显示。该设计方案提供了详细的设计框图、硬件连接方案以及完整的源代码。对于有兴趣的用户来说，还可以在此基础上扩展日历、定时器、秒表等附加功能。 **数字时钟功能介绍:** 通过按键K1可以切换四种不同的模式：运行模式、时针调节模式、分针调节模式和秒针调节模式；按动K1可以依次切换这些模式。同时,按键K2用于时间调节,当数字时钟处于时针调节、分针调节或秒针调节模式时,按动K2可以精确地调整对应的时间位数值. **硬件连接图如下:** 硬件连接图中明确标出了程序复位控制线,用于控制程序复位,断开重连以确保稳定运行. 设计复位功能旨在保障FPGA程序的稳定运行. **FPGA资源分配:** 本设计所使用的FPGA资源包括：寄存器数量为178个；SLICE单元数量为286个；LUT4单元数量为568个；GSR单元数量为1个. **主要芯片信息:** 本设计中主要使用了LCMXO2-1200: Lattice FPGA（主频133Mhz, PBGA132封装 - 参考LCMXO2-1200数据手册），Nokia5110: 84x84点阵LCD (可显示4行汉字, 支持多种串行通信协议 - 参考Nokia5110实时价格) 以及LT1117: Linear低压差正稳压器 (具可调和固定 2.85V、3.3V、5V输出, 输出电路800mA - 参考LT1117数据手册)。 **重要声明:** 本资料由卖家免费分享给广大用户,不提供任何形式的技术支持服务。请在使用前务必仔细验证资料的正确性和完整性! 如发现涉及任何版权问题,请及时联系管理员进行删除处理。 **附件内容:** 附件包含以下相关资料...

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  • 基于小脚丫(FPGA开发板)和Nokia5110(液晶屏)的数字时钟电路设计方案
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    本设计采用小脚丫FPGA开发板与Nokia5110液晶屏构建了一个数字化时钟系统，方案详细阐述了硬件选型、接口通信及软件编程策略。 小脚丫FPGA开发板的设计方法从根本上改变了现代数字电路设计的方式，无论从最简单的与非门到复杂的SoC系统芯片都适用。通过硬件描述语言（HDL），可编程逻辑器件FPGA帮助我们实现各种数字电路，这一切显得既神奇又神秘。 目前市场上存在多种多样的FPGA开发板，但它们要么功能过于复杂、使用门槛过高，要么核心芯片老旧而接近淘汰。Step团队经过精心挑选和设计，推出了小脚丫一代FPGA开发板，为大家提供了一个酷炫且实用的入门级学习平台。以下是小脚丫的一些特性： - **尺寸小巧**：52mm*18mm（食指大小），即插即用。 - **USB供电**：自带编程器，无需额外配置下载线。 - **高性能芯片**：采用LCMXO2-1200 FPGA芯片，具有高性价比和强大的功能。 小脚丫FPGA开发板不仅适合学习数字逻辑的初学者使用，也适用于各种DIY项目及原型设计。这里提供了一个基于小脚丫的数字时钟的设计案例： 该设计采用了Nokia 5110液晶屏，并能方便地调节时间。提供了详细的设计框图、硬件连接说明和源代码供参考。 **按键功能介绍：** - K1 按键用于模式切换，共有4种模式（运行模式、时针调节、分针调节及秒针调节）。 - K2 用于调整对应的时间位，在相应的调节模式下按动K2即可进行时间设置。 主要使用的FPGA资源为： - registers:178 - SLICEs:286 - LUT4s:568 - GSRs:1 **所用芯片包括：** LCMXO2-1200（主频 133MHz） Nokia5110 液晶屏 LT1117 稳压器
     
  • 基于小脚丫FPGA开发板及四位数码管的数字时钟设计方案
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    本设计采用小脚丫FPGA开发板和四位数码管构建数字时钟，实现时间显示功能。通过硬件描述语言编程，完成计时、校准等操作，提供精准的时间参考。 设计要求基于小脚丫FPGA开发板及四位数码管实现数字时钟的设计： 1. 使用FPGA、按键以及四位数码管来完成数字时钟的功能。 2. 时间显示格式为XX:XX:XX（小时：分钟：秒），采用24小时制。 3. 四位数码管用于展示时间的各个部分，可以通过按键选择查看或调整时分界面和分秒界面的时间信息。 4. 通过按键设定初始时间。 5. 设计在整点12点报时的功能，即当时间为00:00:00时蜂鸣器会响约5秒钟以示提醒。 硬件连接部分： - FPGA的系统时钟采用小脚丫FPGA开发板上配置好的24MHz晶振信号，并将其与C1引脚相连。 - 设计中使用五个按键K1至K5，分别接在B8、C8、A10、A11和A12引脚。这些按钮用于控制时间的设置及显示模式的选择等操作。 - 蜂鸣器连接到FPGA的B2引脚上，在整点时通过该蜂鸣器发出声音信号，以提醒用户当前是整点时刻。 - 四位数码管用两个74HC595芯片驱动。这两个IC分别接在N2、M1和K1引脚。 工作原理： - 利用计数器进行分频处理得到周期为一秒的脉冲信号； - 使用三个8bit BCD码表示时钟的时间信息，每个BCD码包含分钟、秒钟等时间单位的数据。 - 正常操作下每秒更新一次显示内容；当秒钟到达60后会重置并增加一分钟计数器值。以此类推直到23:59:59的下一刻所有计时位清零； - 按键K5用于模式切换，提供四种工作状态：分秒显示、分秒调节、时分显示和时分调节。 - K2按钮在时间调整阶段使用；当数字钟处于设置小时或分钟的状态下按下此按键可以改变对应的时间单位数值大小。 代码设计： 为了实现上述功能，整个项目被划分为不同的模块。主要包含以下部分： 1. 五位按键消抖模块：用于去除机械按键接触时产生的抖动。 2. 电子表显示控制单元负责处理用户输入的指令，并根据当前状态调整显示屏上时间的展示方式； 3. 数码管译码器将BCD编码转换成七段数码显示器可以识别的形式； 4. 四位数码管驱动程序用于向74HC595发送数据，以点亮正确的LED显示数字。 5. 与SPI通信相关的代码负责通过串行接口传输必要的控制信号给外部设备如74HC595。
     
  • 基于小脚丫FPGA开发板的交通灯电路设计方案
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    本项目基于小脚丫FPGA开发板设计了一套智能交通灯控制系统，旨在优化道路通行效率和安全性。通过硬件与软件协同工作，实现交通信号的智能化管理。 设计要求基于小脚丫FPGA开发板设计带数码管显示倒计时的交通灯系统： 1. 一个道路绿灯持续时间25秒，红灯持续时间10秒，黄灯持续时间3秒； 2. 另一道路绿灯持续时间10秒，红灯持续时间25秒，黄灯持续时间3秒； 3. 第一位数码管和第二位数码管显示倒计时。 硬件连接：FPGA的系统时钟来自于小脚丫FPGA开发板配置的25MHz时钟晶振，并连接到FPGA的C1引脚。本设计除了复位键以外没有其他的输入，故只用到一个按键K6；该按键连接至FPGA的B1引脚。 硬件设计包括两个RGB LED用于交通灯显示、74HC595驱动数码管等部分，并且提供了相应的图示说明其具体连接方式（图2和图3）。 工作原理与状态转换： - 使用计数器进行分频处理，得到周期为一秒的脉冲信号clk_1h； - 用6位BCD码表示倒计时时间值，高两位代表十位数值，低四位显示个位数值。 - 设定四个不同的交通灯工作模式（S0至S3），并绘制了状态转换图来描述它们之间的切换逻辑。 代码设计： 整个项目被划分为五个模块进行实现：clock_division、Curren_state、Output&count、CubeDisplay和顶层控制模块。每个部分都扮演着特定的角色，例如时钟分频器处理频率调整；Current_state负责更新状态机的当前态与次态；Output&count则主要关注交通灯显示以及倒计时时序管理等。 系统运行：通过实际测试验证了设计的有效性，并提供了相关视频展示其工作情况。
     
  • STM32F429配液晶屏手持机开发板-电路设计
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    这款STM32F429配液晶屏的手持机开发板专为嵌入式系统设计，具备强大的处理能力和直观的操作界面。其精心设计的电路结构支持多种外设扩展，适用于各种复杂应用需求。 网站展示了一款基于STM32F429处理器的手持机开发板。该开发板采用SDRAM和LCD显示技术，并集成了多种功能模块。 MCU使用的是STM32F429IGT6，这是一个Cortex-M4F核心的微控制器，具有1M Flash 和 256K RAM 的内存配置；外部存储器为W9825G6KH-6型SDRAM，容量达到32MB。显示屏采用4.3寸RGB565格式的LCD屏，并且支持SPI接口初始化和GT9147电容式触摸技术。 开发板还集成了XM25QH128AHIG SPI-Fast Flash存储器（大小为16M字节）以及BL24C02 EEPROM (容量为2K位)。无线通信方面，它包括NRF24L01+PA 2.4G模块和ESP8266-12S WIFI模块。 供电部分支持电池与USB双路供电方式，并且配备有HT42B534 USB转TTL适配器以方便调试。此外还有内存卡接口，提供三个实体按键及一个贴片无源蜂鸣器用于报警提示；同时设计了两个PWM驱动的LED灯（分别用作充电指示和用户状态显示）。 其他功能还包括红外接收与发送模块以及光敏传感器的支持，并且支持多种GUI框架如AWTK、LVGL、EMWIN 和 EMXGUI等，同时也兼容FreeRTOS及RT-Thread等多种操作系统。
     
  • 基于FPGA的数字时钟设计（ego1开发板）
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    本项目基于ego1 FPGA开发板设计一款数字时钟，采用硬件描述语言实现时间显示与时计数功能，结合外部晶振提供稳定时基。 基于FPGA设计数字时钟（ego1开发板），使用vivado2018.1进行开发。
     
  • XPT2046驱动TFT液晶屏电路设计与解析-电路方案
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    本文详细介绍了基于XPT2046触摸芯片和TFT液晶屏的电路设计方案及工作原理，旨在为电子工程师提供实用的设计参考。 此项目分享了液晶触摸屏的典型应用电路设计，LCD尺寸为2.8/3.2寸，分辨率为240*320，显示部分由ILI9341驱动芯片控制。该LCD集成了电阻式触摸屏，并通过XPT2046板载触控芯片进行驱动。 关于XPT2046的电路参数如下： - 工作电压：2.5V 至 3.3V - ILI9341通信方式支持：16位并口、8位并口、4/3线SPI接口 - FPC连接器设计可更换LCD屏幕 项目包含LCD显示部分的实物截图。
     
  • 基于FPGA的数字时钟设计方案
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    本设计采用FPGA技术实现了一个功能全面的数字时钟系统，具备时间显示、校准及闹钟提醒等功能。通过硬件描述语言编程，优化了电路结构，提高了系统的稳定性和精确度。 使用VHDL编写的基于FPGA的时钟设计适合初学者学习。这个设计可以用于编写分计时器以及小时计时器，虽然比较简单，但是非常实用。
     
  • 基于FPGA的数字时钟设计方案
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    本设计采用FPGA技术实现一个高效的数字时钟系统。通过集成硬件描述语言编程，该方案能够精准显示时间，并具备定时、闹钟等实用功能，适用于日常生活和工业控制领域。 基于FPGA的数字时钟设计采用Verilog HDL语言进行实现。
     
  • 基于FPGA的数字时钟设计方案
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    本设计采用FPGA技术实现了一款功能全面的数字时钟，具备时间显示、闹钟提醒等功能，并优化了电路结构以提高稳定性和可靠性。 EDA技术在电子系统设计领域越来越普及，在本项目中我们使用VHDL语言与C语言在FPGA实验板上开发了一个24小时计时的数字钟，能够显示至满刻度为23:59:59（即23时59分59秒）。整个程序由多个具有特定功能的单元模块组成，包括分频器、时间计数器和处理器及外设。我们使用QuartusII工具对VHDL语言编写的部分进行硬件电路设计与仿真，并利用SOPC技术创建了所需的外部设备如FLASH和SRAM。软件部分则通过Nios II平台用C语言实现，最后下载到FPGA实验板上完成调试验证工作。整个项目采用自顶向下、混合输入的设计方法（包括原理图输入—顶层文件连接以及VHDL语言输入—各模块程序设计）来构建数字钟的硬件与软件系统。
     
  • 基于FPGA的数字时钟设计方案
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    本设计利用FPGA技术构建高效能数字时钟系统，结合硬件描述语言实现时间显示、校准和报警等功能模块，旨在提供精确的时间管理解决方案。 在电子设计领域内，FPGA（现场可编程门阵列）是一种广泛应用的可配置逻辑器件，可以被设置为实现各种不同的数字功能。基于FPGA构建一个精确、自定义化的数字时钟系统是利用其灵活性及并行处理能力的一种常见方式。 理解FPGA的基本结构对设计至关重要：它由可配置逻辑块（CLBs）、输入输出单元（IOBs）和互连资源组成。CLBs可以构建基本的逻辑门，如与非门、或非门等；IOBs负责外部电路通信；而互连资源则连接这些组件以实现复杂的逻辑功能。 数字时钟设计中使用FPGA生成并显示时间，通常包括以下关键模块： 1. **时钟发生器**：作为系统的核心部分，它提供一致且准确的时间基准。在FPGA内部，可以通过锁相环（PLL）或分频技术来创建不同频率的时钟信号。 2. **计数器**：这是数字时钟的关键组件之一，用于记录时间流逝。根据需要可以设计秒、分钟和小时计数器，并通常采用模数计数结构实现。 3. **译码器**：将来自计数器的信息转换为人类可读的时间格式。例如，十进制译码器能够把二进制信息转化为十进制数字，在显示屏上显示出来。 4. **显示器驱动模块**：它控制LED或LCD屏幕的输出，确保时间以正确的形式呈现给用户查看。 5. **人机交互界面**：可能包括按键或者触摸屏功能，用于设置时间和调整其他参数选项。 在“clock”项目中通常会包含如下文件： - **clock.v**：此为Verilog代码文档，详细描述了上述模块的实现细节。 - **testbench.v**：测试平台脚本，用以验证设计的功能性和性能。通过仿真确保每个组件都能正常运行。 - **约束文件**（如.ucf或.xdc）定义FPGA物理引脚分配和时钟限制条件。 - 编译报告及配置文档记录了编译过程的信息以及最终生成的设备烧录数据。 为了完成整个设计，需要使用硬件描述语言编写代码，并借助工具链进行编译、仿真。在确认无误后将生成的数据下载到FPGA中，即可实现一个实时运行的数字时钟系统。 基于FPGA构建的数字时钟项目涵盖了如数字逻辑设计、时间管理技术、计数功能及显示等多个方面内容，是学习硬件开发和数字电路设计的理想案例之一。通过这个项目的实践操作能够深入理解FPGA的工作原理，并提升相应的工程技能。