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設(shè)計(jì)要求：
1. 4位數(shù)碼管顯示, 2位顯示分鐘，2位顯示秒鐘；
2. 有4個(gè)操作按鍵：“選擇按鍵”，“+按鍵”，“-按鍵”，“開始按鍵”；
3. 初始狀態(tài)為：數(shù)值設(shè)定狀態(tài)，通過(guò)“選擇按鍵”來(lái)切換，調(diào)整分鐘或秒鐘，然后再通過(guò)“+按鍵”和“-按鍵”來(lái)設(shè)定數(shù)值的加減，秒鐘的設(shè)定范圍為0~59，分鐘的范圍為0~99，因此總的數(shù)值的設(shè)定范圍為00:00~99:59；
4. 啟動(dòng)倒計(jì)時(shí)到數(shù)值為零后停止，并點(diǎn)亮一個(gè)紅燈表示計(jì)時(shí)結(jié)束；
5. 在計(jì)時(shí)過(guò)程中再次按下《開始按鍵》則進(jìn)入暫停狀態(tài)，計(jì)數(shù)暫停，按下《開始按鍵》繼續(xù)
設(shè)計(jì)思路
需要設(shè)計(jì)一個(gè)脈沖發(fā)生器、4進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器、60和99進(jìn)制計(jì)數(shù)器、60和100進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器
可用分位的借位輸出端連接小燈實(shí)現(xiàn)要求4，通過(guò)控制時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)要求5
脈沖發(fā)生器（maich）的作用：
每當(dāng)按下加（inc）或減（dec）便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，該脈沖作為可逆計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)，同時(shí)還需要設(shè)立一個(gè)輸出x來(lái)判斷讓可逆計(jì)數(shù)器施行加法還是減法。例如：按下inc后產(chǎn)生一個(gè)脈沖作為時(shí)鐘信號(hào)，此時(shí)x為0讓后面的可逆計(jì)數(shù)器做加法；按下dec后同樣產(chǎn)生一個(gè)脈沖作為可逆計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)，此時(shí)x為1，可逆計(jì)數(shù)器做減法。
4進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的作用：
用來(lái)控制和判斷當(dāng)前的工作狀態(tài)。前面的脈沖發(fā)生器每產(chǎn)生一個(gè)脈沖遍傳給計(jì)數(shù)器一個(gè)時(shí)鐘，當(dāng)始終有效，使能端sel有效時(shí)該計(jì)數(shù)器將會(huì)加1.
初始狀態(tài)為0，此時(shí)輸出端的分使能端（enm）、秒使能端（ens）有效為1，分置數(shù)端（ldm）、秒置數(shù)端（lds）無(wú)效，讓兩計(jì)數(shù)器倒數(shù)計(jì)數(shù)
狀態(tài)1，輸出端的分使能端（enm）、秒使能端（ens）無(wú)效為0，分置數(shù)端（ldm）有效、秒置數(shù)端（lds）無(wú)效，將分預(yù)置數(shù)傳入分計(jì)數(shù)器
狀態(tài)2，輸出端的分使能端（enm）、秒使能端（ens）無(wú)效為0，分置數(shù)端（ldm）無(wú)效、秒置數(shù)端（lds）有效，將秒預(yù)置數(shù)傳入分計(jì)數(shù)器
狀態(tài)3，為空狀態(tài)，所以顯示的結(jié)果會(huì)與狀態(tài)2相同
60和100進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器（coun_60x1和coun_99x1)的作用：
可逆計(jì)數(shù)器主要是用于對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行預(yù)置數(shù)，將設(shè)置的開始倒數(shù)時(shí)間在計(jì)時(shí)器置數(shù)端有效的情況下傳給計(jì)數(shù)器，從設(shè)置的時(shí)間開始倒數(shù)計(jì)時(shí)。輸入x為0做加法，x為1做減法，所以每按一次加（inc）可逆計(jì)數(shù)器的值就加一；按一次（dec）可逆計(jì)數(shù)器的值就減一。60進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器與100進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器工作原理相同，只是所設(shè)置的值的上限不同。
60和99進(jìn)制計(jì)數(shù)器（coun_60和coun_99)的作用：
計(jì)數(shù)器在時(shí)鐘有效到達(dá)上升沿時(shí)，若使能端有效、置數(shù)端無(wú)效，則進(jìn)行正常倒數(shù)計(jì)數(shù)，若使能端無(wú)效、置數(shù)端有效，則停止倒數(shù)計(jì)數(shù)將可逆計(jì)數(shù)器中的預(yù)置數(shù)輸入到計(jì)數(shù)器內(nèi)，當(dāng)再次回到使能端有效、置數(shù)端無(wú)效時(shí)，便從所設(shè)置的數(shù)開始倒數(shù)計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)箶?shù)到00時(shí)便會(huì)有一個(gè)借位輸出秒計(jì)數(shù)器為co，分計(jì)數(shù)器為co1。
60進(jìn)制計(jì)數(shù)器與100進(jìn)制計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)：
因?yàn)?0進(jìn)制計(jì)數(shù)器是（00-59）代表秒位，99進(jìn)制計(jì)數(shù)器（00-99）代表分位，所以每當(dāng)秒計(jì)數(shù)器倒數(shù)到00時(shí)下一個(gè)狀態(tài)分計(jì)數(shù)器減一秒計(jì)數(shù)器回到59，因此將秒計(jì)數(shù)器的借位輸出端連在分計(jì)數(shù)器的使能端（該借位輸出不受時(shí)鐘控制，若受時(shí)鐘控制則分計(jì)數(shù)器將會(huì)比秒計(jì)數(shù)器慢一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)才改變），只有在秒計(jì)數(shù)器倒數(shù)結(jié)束時(shí)分計(jì)數(shù)器才開始工作，每個(gè)循環(huán)依次往復(fù)。
2與門和1或門的作用：
enm與ens相與與輸出端start相連，可通過(guò)start來(lái)判斷此時(shí)是否在倒數(shù)計(jì)數(shù)狀態(tài)
2與門和1或門與時(shí)鐘信號(hào)相連相連是為了讓時(shí)鐘信號(hào)受到4進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器輸出端ens和enm的控制（當(dāng)ens和enm無(wú)效時(shí)兩計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘將無(wú)效從而實(shí)現(xiàn)暫停），因?yàn)樵?0和100進(jìn)制計(jì)數(shù)器中為了讓借位輸出信號(hào)與分計(jì)數(shù)器變化同步，則需要先判斷借位輸出端。若始終不受4進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器輸出端ens和enm的控制，那么60和90進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)將一直有效，將無(wú)法實(shí)現(xiàn)暫停功能
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2024-4-7 04:15 上傳
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