多功能数字钟VHDL代码Quartus仿真

名称：多功能数字钟VHDL代码Quartus仿真（文末获取）

软件：Quartus

语言：VHDL

代码功能：

多功能数字钟

(1)能进行正常的时、分、秒计时,分别用6个七段数码管动态扫描显示时、分、秒的十位和个位

(2)利用按键开关快速调整时间:时、分

(3)通过按键开关设定闹铃时间,到了设定时间发出提示音,提示音长度为1分钟

(4)通过按键开关设定倒计时的时间,通过开关启动倒计时,倒计时为0时发出提示音,提示音长度为1分钟

(5)通过开关控制秒表的开始和结束

1. 工程文件

2. 程序文件

3. 程序编译

4. RTL图

5. 仿真图

分频模块

按键模块

模式控制模块

计时模块

闹钟模块

秒表模块

响铃模块（LED代表响铃）

倒计时模块

显示模块

部分代码展示:

LIBRARY ieee;
   USE ieee.std_logic_1164.all;
ENTITY Digital_clock IS
   PORT (
      clk_50M     : IN STD_LOGIC;--时钟
      key_0       : IN STD_LOGIC;--模式设置按键--4'd0:计时，4'd1：闹钟，4'd2:跑表，4'd3:定时
      key_1       : IN STD_LOGIC;--设置修改,跑表启动
      key_2       : IN STD_LOGIC;--修改确认,跑表暂停
      key_3       : IN STD_LOGIC;--修改时分秒,跑表复位,闹钟关闭
      
      bell_out    : OUT STD_LOGIC;
      led_mode    : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);--led显示当前模式
      HEX5             : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--数码管段选
      HEX4             : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--数码管段选
  HEX3             : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--数码管段选
  HEX2             : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--数码管段选
  HEX1             : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--数码管段选
  HEX0             : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)--数码管段选
   );
END Digital_clock;
ARCHITECTURE behave OF Digital_clock IS
--模块声明
   --响铃模块
   COMPONENT Bell IS
      PORT (
         clk_50M     : IN STD_LOGIC;
         clear_alarm : IN STD_LOGIC;
         alarm_hour_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         alarm_minute_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         alarm_second_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         hour_time   : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         minute_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         second_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         countdown_hour_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         countdown_minute_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         countdown_second_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         bell_out    : OUT STD_LOGIC
      );
   END COMPONENT;
   --闹钟模块
   COMPONENT alarm_clock IS
      PORT (
         clk_50M     : IN STD_LOGIC;
         state_mode  : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
         set_time_key : IN STD_LOGIC;
         confirm_key : IN STD_LOGIC;
         change_time_key : IN STD_LOGIC;
         alarm_hour_time : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         alarm_minute_time : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         alarm_second_time : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)
      );
   END COMPONENT;
   --显示模块
   COMPONENT display IS
      PORT (
         clk         : IN STD_LOGIC;
         state_mode  : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
         alarm_hour_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         alarm_minute_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         alarm_second_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         stopwatch_Millisecond : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         stopwatch_second : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         stopwatch_minute : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         hour_time   : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         minute_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         second_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         countdown_hour_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         countdown_minute_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         countdown_second_time : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
      HEX5             : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--数码管段选
      HEX4             : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--数码管段选
  HEX3             : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--数码管段选
  HEX2             : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--数码管段选
  HEX1             : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--数码管段选
  HEX0             : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)--数码管段选
      );
   END COMPONENT;
   --设置模式
   COMPONENT set_mode IS
      PORT (
         clk_50M     : IN STD_LOGIC;
         set_mode_key : IN STD_LOGIC;
         led_mode    : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
         state_mode  : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)
      );
   END COMPONENT;
   --倒计时模块
   COMPONENT timing IS
      PORT (
         clk_50M     : IN STD_LOGIC;
         clk_1Hz     : IN STD_LOGIC;
         state_mode  : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
         set_time_key : IN STD_LOGIC;
         confirm_key : IN STD_LOGIC;
         change_time_key : IN STD_LOGIC;
         countdown_hour_time : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         countdown_minute_time : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         countdown_second_time : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)
      );
   END COMPONENT;
   --秒表模块
   COMPONENT stopwatch IS
      PORT (
         clk_50M     : IN STD_LOGIC;
         clk_100Hz   : IN STD_LOGIC;
         state_mode  : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
         start_key   : IN STD_LOGIC;
         stop_key    : IN STD_LOGIC;
         reset_key   : IN STD_LOGIC;
         stopwatch_Millisecond : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         stopwatch_second : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         stopwatch_minute : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)
      );
   END COMPONENT;
   --分频模块
   COMPONENT fenping IS
      PORT (
         clk_50M     : IN STD_LOGIC;
         clk_1Hz     : OUT STD_LOGIC;
         clk_100Hz   : OUT STD_LOGIC
      );
   END COMPONENT;
   --按键消抖
   COMPONENT key_jitter IS
      PORT (
         clkin       : IN STD_LOGIC;
         key_in      : IN STD_LOGIC;
         key_negedge : OUT STD_LOGIC
      );
   END COMPONENT;
   --计时模块
   COMPONENT jishi IS
      PORT (
         clk_50M     : IN STD_LOGIC;
         clk_1Hz     : IN STD_LOGIC;
         state_mode  : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
         set_time_key : IN STD_LOGIC;
         confirm_key : IN STD_LOGIC;
         change_time_key : IN STD_LOGIC;
         hour_time   : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         minute_time : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         second_time : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)
      );
   END COMPONENT;
   
   SIGNAL state_mode            : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);--当前模式，4'd0:计时，4'd1：闹钟，4'd2:跑表
   SIGNAL hour_time             : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--时
   SIGNAL minute_time           : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--分
   SIGNAL second_time           : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--秒
   SIGNAL alarm_hour_time       : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--闹钟时
   SIGNAL alarm_minute_time     : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--闹钟分
   SIGNAL alarm_second_time     : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--闹钟秒
   SIGNAL stopwatch_Millisecond : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--10毫秒
   SIGNAL stopwatch_second      : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--秒
   SIGNAL stopwatch_minute      : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--分
   
   SIGNAL countdown_hour_time   : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--时
   SIGNAL countdown_minute_time : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--分
   SIGNAL countdown_second_time : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--秒
   
   SIGNAL key_0_negedge         : STD_LOGIC;--按键下降沿
   SIGNAL key_1_negedge         : STD_LOGIC;--按键下降沿
   SIGNAL key_2_negedge         : STD_LOGIC;--按键下降沿
   SIGNAL key_3_negedge         : STD_LOGIC;--按键下降沿
   
   SIGNAL clk_1Hz               : STD_LOGIC;--1Hz
   SIGNAL clk_100Hz             : STD_LOGIC;--100Hz
   
BEGIN
   --分频模块 
   fenping_Hz : fenping
      PORT MAP (
         clk_50M    => clk_50M,
         clk_1Hz    => clk_1Hz,--1Hz
         clk_100Hz  => clk_100Hz--100Hz
      );
   
   
   --按键消抖
   key_0_jitter : key_jitter
      PORT MAP (
         clkin        => clk_50M,
         key_in       => key_0,
         key_negedge  => key_0_negedge
      );
   
   
   --按键消抖
   key_1_jitter : key_jitter
      PORT MAP (
         clkin        => clk_50M,
         key_in       => key_1,
         key_negedge  => key_1_negedge
      );
   
   
   --按键消抖
   key_2_jitter : key_jitter
      PORT MAP (
         clkin        => clk_50M,
         key_in       => key_2,
         key_negedge  => key_2_negedge
      );
   
   
   --按键消抖
   key_3_jitter : key_jitter
      PORT MAP (
         clkin        => clk_50M,
         key_in       => key_3,
         key_negedge  => key_3_negedge
      );
   
   
   i_set_mode : set_mode
      PORT MAP (
         clk_50M       => clk_50M,
         set_mode_key  => key_0_negedge,
         led_mode      => led_mode,--led显示当前模式
         state_mode    => state_mode--当前模式，4'd0:计时，4'd1：闹钟，4'd2:跑表
      );
   
   
   
   i_jishi : jishi
      PORT MAP (
         clk_50M          => clk_50M,
         clk_1Hz          => clk_1Hz,
         state_mode       => state_mode,--当前模式，4'd0:计时，4'd1：闹钟，4'd2:跑表
         
         set_time_key     => key_1_negedge,--设置时间
         confirm_key      => key_2_negedge,--确认
         change_time_key  => key_3_negedge,--设置时分秒
         
         hour_time        => hour_time,--时
         minute_time      => minute_time,--分
         second_time      => second_time--秒
      );
   
   
   
   i_alarm_clock : alarm_clock
      PORT MAP (
         
         clk_50M            => clk_50M,
         state_mode         => state_mode,--当前模式，4'd0:计时，4'd1：闹钟，4'd2:跑表
         
         set_time_key       => key_1_negedge,--设置时间
         confirm_key        => key_2_negedge,--确认
         change_time_key    => key_3_negedge,--设置时分秒
         
         alarm_hour_time    => alarm_hour_time,--时
         alarm_minute_time  => alarm_minute_time,--分
         alarm_second_time  => alarm_second_time--秒
      );
   
   
   
   i_stopwatch : stopwatch
      PORT MAP (
         clk_50M                => clk_50M,
         clk_100Hz              => clk_100Hz,--100Hz--对应10ms
        
   
   
   
   i_timing : timing
      PORT MAP (
         clk_50M                => clk_50M,
         clk_1Hz                => clk_1Hz,
         
         state_mode             => state_mode,--当前模式，4'd0:计时，4'd1：闹钟，4'd2:跑表,4'd3:定时
         
         set_time_key           => key_1_negedge,--设置时间
         confirm_key            => key_2_negedge,--确认
         change_time_key        => key_3_negedge,--设置时分秒
         
         countdown_hour_time    => countdown_hour_time,--时
         countdown_minute_time  => countdown_minute_time,--分
         countdown_second_time  => countdown_second_time--秒
      );
   
   
   
   i_Bell : Bell
      PORT MAP (
         clk_50M                => clk_50M,
         
         clear_alarm            => key_3_negedge,--关闭闹钟键(key3)
         alarm_hour_time        => alarm_hour_time,--闹钟时
         alarm_minute_time      => alarm_minute_time,--闹钟分
         alarm_second_time      => alarm_second_time,--闹钟秒
         
         hour_time              => hour_time,--时
         minute_time            => minute_time,--分
         second_time            => second_time,--秒
         
         countdown_hour_time    => countdown_hour_time,--时
         countdown_minute_time  => countdown_minute_time,--分
         countdown_second_time  => countdown_second_time,--秒
         
         bell_out               => bell_out--蜂鸣器，蜂鸣器响
      );

源代码

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