基于CPLD棋类竞赛计时钟.pdf

目录

1.总体设计思路......................................1

1.1基本原理......................................1

1.2总体设计框图..................................2

2.单元电路设计......................................3

2.1控制模块......................................3

2.2选择模块......................................6

2.3显示模块......................................7

2.4报警模块......................................7

2.5计时模块......................................8

3.总体设计思路.....................................11

4.附录.............................................12

4.1总电路图.....................................12

4.2参考程序.....................................12

5.参考文献.........................................22

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1.总体设计思路

1.1基本原理

本次设计的基于CPLD的棋类竞赛计时钟可以用于棋类竞赛参赛双方
对规定用时的计时和规定时间用完后的读秒计时。棋类竞赛规则为：AB
两方参赛选手分别有2小时的比赛固定用时，因此需要设计AB两位参赛
选手都需要的计设备，用于0—1:59分钟的计时使用。当组委会规定的的2

小时固定时间用完后，则需限定AB双方在30s内必须下出一步棋，此时
定时器将完成对30s的倒计时，并通过连接一个警报器以告知双方比赛结
果。两方若任意一人计时到零，则他方的警报灯便会亮起，便告负；反之，
另方灯亮起则他方为负。并且各定时器设置计时暂停/继续键，可用于双方

比赛时对时间的计时。而在30s倒计时工作时，该键的作用为复位本方计
时起始点29S，并启动对方定时器。设置系统复位键，比赛结束时，按该
键使各方的定时器均复位到0：00，以便重新开始比赛。
控制模块是本次设计的核心，他起到对双方选手时间的控制包括对暂
停请求、即时转换等核心功能。
选择模块的设置，是为了很好解决显示管数量不足的问题。在输入暂
停继续开关的作用下，轮流显示参赛双方所用时间情况给显示模块。
显示模块是一个动态扫描显示电路。在一个人眼观察不出的扫描频率
下，轮流在相对应的显示管上显示输入端口的输入的数据。

30s倒计时器的输出同时也控制着报警模块的工作，当甲乙任一方所
有时间都用完时，报警模块输出报警信号，宣布比赛结束，谁的时间先用
完谁就输了。

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1.2总体设计框图

输入

控制模块

A2小时A30秒B2小B30秒计
计数器计数器时计数数器
器

选择模块报警模块

显示模块输出报警信号

显示时间

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2.单元电路设计

2.1控制模块

控制模块控制各计数器协调工
作，完成系统的各项功能。是该系
统的核心部分（其模块图如图所
示）。各端口受哪些端口控制，各输
出什么时候输出什么样的值，

1．ena控制A方2小时规定时计数器的暂停继续：
scountaena
000
010

101
110

其中S为输入暂停继续信号，counta为该计数器的进位输出。按照设计要
求，规定时用完后，counta输出为‘1’，规定时计数器停止计时，即ena=
‘0’，S为零时，设置规定时计数器不工作，即ena=‘0’，所以只有当S=
‘1’和counta=‘0’时，规定时计数器工作，即ena=‘1’。

2．enb控制B方2小时规定时计数器的暂停继续：
scountbEnb
001
010
100
110
其中S为输入暂停继续信号，countb为该计数器的进位输出。按照设计要

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求，规定时用完后，countb输出为‘1’，规定时计数器停止计时，即enb=
‘0’，S为高电平‘1’时，设置规定时计数器不工作，即enb=‘0’，所以
只有当S=‘0’和countb=‘0’时，规定时计数器工作，即enb=‘1’。

3．en3a控制A方30秒计数器的暂停继续：
countascount3aen3a
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