闹钟系统的总体设计思路

7．5．2　闹钟系统的总体设计思路

根据该数字闹钟的设计要求，我们可得到其外部端口如图7．16所示。各个输入/输出端口的作用如下:

图7．16　计时器的外部端口

(1)CLK为外部时钟信号，RESET为复位信号。

(2)当YES为高电平时，表示用户选择了某个预置数字。

(3)当ALARM_BUTTON为高电平时，表示用户按下ALARM键。

(4)当TIME_BUTTON为高电平时，表示用户按下TIME键。

(5)SEG7是数据动态扫描显示的公共七段数码显示管驱动端;LEDW是数码管的位选择端，它经过外接的3-8译码器译码后接数码管的公共端COM。

(6)SOUND_ALARM用于控制扬声器发声，当SOUND_ALARM=1时，扬声器发出蜂鸣，表示到了设定的闹钟时间。

根据系统的设计要求，整个系统可分为闹钟控制器、预置寄存器、分频电路、时间计数器、闹钟寄存器、显示驱动控制器等6个模块，各个模块的作用介绍如下:

(1)闹钟控制器(CONTROL):它是整个系统正常有序工作的核心，按设计要求产生相应的控制逻辑，控制其他各部分的协调工作。

(2)预置寄存器(KEYBUFFER):这时一个预置数字产生器和移位寄存器的结合体。通过对YES进行操作，选择欲输入的数字;暂存用户输入的数字，并且用户每输入一个数字，暂存数字移位一次，实现用户输入的数字在显示器上从右到左的依次显示。

(3)分频电路(DIVIDER):将较高速的外部时钟频率分频成每秒一次的时钟频率，以便进行时钟计数。

(4)时间计数器(COUNTER):这实际上是一个异步复位、异步置数的累加器，通常情况下进行时钟累加计数，必要时可置入新的时钟值，然后从该值开始新的计数。

(5)闹钟寄存器(REG):用于保存用户设置的闹钟时间，是一个异步复位寄存器。

(6)显示驱动器(DRIVER):根据需要显示当前时间、用户设置的闹钟时间或用户输入的预置时间，同时判断当前时间是否已到了闹钟时间，这实际上是一个多路选择器和比较器的结合体。具体数据的显示采用的是动态扫描显示方式。