[EDA] 综合计时系统设计【VHDL】

电子张sir 2024-05-01 原文

本次计时系统设计综合以往实验，达到更好的显示功能和效果。

本次实验代码量是巨大的，并且每个模块之间紧密联系，理解整个系统的电路和设计是花费较多时间的，所以将个人理解和设计思路与大家分享。

一、实验要求：

设计一个综合性的计时系统，要求能实现年、月、日、时、分、秒及星期的计数等综合计时功能，同时将计时结果通过15个七段数码管显示，并且可通过两个设置键（4个按键），对计时系统的有关参数进行调整。具体系统功能面板如下图所示

二、实验步骤分析：

对整个设计电路进行分析可知主要由三个模块构成：计时模块、显示控制模块、调整控制模块

2.1 计时模块：就是以往的计数器CNT，实现的功能从年到秒，所以需要用CNT60、CNT24、CNT7、CNT30、CNT12、CNT100分别对应秒、分（都是CNT60) 、小时、周几、多少号、月、年。

要知道日、月、星期是从1开始计数的，其他的是从0开始计数的。并且对于在一年中，每一个月的天数是不一样的。大家都知道顺口溜：

一三五七八十腊，三十一天永不落；于是四、六、九、十则是三十天一个月。

对于二月极为特殊，在闰年二月是29天，不在闰年时则是28天。

2.2 显示控制模块：将计数的结果分三批显示至FPGA开发板上，其中需要显示控制和动态显示俩个组成。

2.3 调整控制模块：为了和手表的功能一样可以调整时间来对应现在的时间，所以需要调整控制模块去调整对应时间的各个模块。如下图所示：

利用按键实现如下图所示，当按键跳到不同的位置后可以对显示和调整的部分进行选择。

（可以将该系统当成万年历例：你可以清楚的知道现在是2022年5月16号 00：07：14 星期一

如果系统不是表示现在的时间，那么通过调整使之对应该时间）

可以看到整体的RTL图，对应的模块都已显示。

RTL图

三、核心程序代码、仿真分析

3.1 CNT30

由于月份的天数对于不同年和不同月其天数是不同的，所以思考需要详细，对于闰年的特殊情况都需要列出，我们熟知的月天数列出，对于极为特殊的二月需要单独考虑，其中有用到MAXDAY输出，当调整时间按下后，通过软件仿真可以知道该月对于该月的天数最大为多少。

3.2 TZKZQ 调整控制端

调整控制端需要将计数器的结果全部作为输入，将输出控制信号和调整后的时间。

其中用到MODE选择的部分，首先控制信号都为1（控制信号低电平有效），所以计时器正常计时

当按下调整按键为01 的时候，选择调整时间的模块，由于是时钟产生的CASE语句会一一经过，当要选择分的时候，由于先经过了给了控制信号，所以当调整分的时候需要将调整秒的信号置1.以此类推即可。

例子：新生开学需要军训，有七个小绿人都没有带水壶，但是他们都想喝水，所以教官就拿出一瓶水给他们，命令他们：只有我给命令给你的时候，你才可以喝，所以当他命令小秒同学喝水的时候，其他人正常军训，当给小分同学命令喝水时，需要给小秒命令叫他停止喝水，并将水壶递给小分。这个思想是一致的。

3.3 DISPLAY_CONTROL 扫描控制端

这里用到位数分离的方法，可以知道的时间位数都是俩位数的，所以只需要将时间的位数进行分离开并且分开进行显示即可，将分为LBCD和HBCD后输入到显示端进行控制数码管的显示。

3.4 DISPLAY 显示控制

将显示控制的信号低位BCD码和低位BCD码输入到显示端，用俩个按键来控制显示的情况，将秒、分、时一部分，天数、月份第二部分，年份和星期第三部分显示。

俩个按键为00的时候显示第一部分，01的时候显示第二部分，10显示第三部分。

3.5 引脚锁定：

具体的引脚锁定可以按照常用锁定来配置即可，对照RTL图可知用到了三个时钟信号，5个按键开关，数码管的显示端，驱动端和七个LED灯。如下图：

3.6 波形仿真图

四、实验现象：

第三部分显示星期和年份

第二部分显示天数，月份

第一部分显示秒、分、时

五、部分程序源码：

5.1 DISPLAY_CONTROL （扫描控制端）

LIBRARY IEEE;
USE IEEE. STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
ENTITY DISPLAY_CONTROL IS
  PORT(CLK_SCAN:IN STD_LOGIC;
	     SEC,MIN:IN STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);
			 HOUR:IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
			 DAY:IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
			 MON:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
			 YEAR:IN STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);
			 WEEK:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);
			 SELOUT:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);
			 HBCD,LBCD:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));
END ENTITY DISPLAY_CONTROL;

ARCHITECTURE ART OF DISPLAY_CONTROL IS

SIGNAL TEMP1,TEMP2:INTEGER RANGE 0 TO 9;
SIGNAL CNT:STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);
BEGIN 
  PROCESS(CLK_SCAN) IS 
   BEGIN
	IF CLK_SCAN'EVENT AND CLK_SCAN='1' THEN 
	IF CNT="111" THEN
	CNT<="000";
	ELSE
	CNT<=CNT+1;
	END IF;
	END IF;
 END PROCESS;
   SELOUT<=CNT;
  PROCESS (CNT) IS
    BEGIN
	  CASE(CNT) IS
	     WHEN "000"=>TEMP1<=CONV_INTEGER(SEC)-CONV_INTEGER(SEC)/10*10;
		  TEMP2<=(CONV_INTEGER(SEC))/10;
			 WHEN "001"=>TEMP1<=CONV_INTEGER(MIN)-CONV_INTEGER(MIN)/10*10;
		  TEMP2<=(CONV_INTEGER(MIN))/10;
		   WHEN "010"=>TEMP1<=CONV_INTEGER(HOUR)-CONV_INTEGER(HOUR)/10*10;
		  TEMP2<=(CONV_INTEGER(HOUR))/10;
		   WHEN "011"=>TEMP1<=CONV_INTEGER(DAY)-CONV_INTEGER(DAY)/10*10;
		  TEMP2<=(CONV_INTEGER(DAY))/10;
		   WHEN "100"=>TEMP1<=CONV_INTEGER(MON)-CONV_INTEGER(MON)/10*10;
		  TEMP2<=(CONV_INTEGER(MON))/10;
		   WHEN "101"=>TEMP1<=CONV_INTEGER(YEAR)-CONV_INTEGER(YEAR)/10*10;
		  TEMP2<=(CONV_INTEGER(YEAR))/10;
		   WHEN "110"=>TEMP1<=0;TEMP2<=2;
		   WHEN "111"=>TEMP1<=CONV_INTEGER(WEEK)-CONV_INTEGER(WEEK)/10*10;
		  TEMP2<=(CONV_INTEGER(WEEK))/10;
		  WHEN OTHERS =>NULL;
    END CASE;
    
    CASE(TEMP1) IS
      WHEN 0 =>LBCD<="0000";
			WHEN 1 =>LBCD<="0001";
			WHEN 2 =>LBCD<="0010";
			WHEN 3 =>LBCD<="0011";
			WHEN 4 =>LBCD<="0100";
			WHEN 5 =>LBCD<="0101";
			WHEN 6 =>LBCD<="0110";
			WHEN 7 =>LBCD<="0111";
			WHEN 8 =>LBCD<="1000";
			WHEN 9 =>LBCD<="1001";
			WHEN OTHERS =>LBCD<="0000";
		END CASE;
		
		CASE TEMP2 IS
		   WHEN 0 =>HBCD<="0000"; 
			WHEN 1 =>HBCD<="0001";
			WHEN 2 =>HBCD<="0010";
			WHEN 3 =>HBCD<="0011";
			WHEN 4 =>HBCD<="0100";
			WHEN 5 =>HBCD<="0101";
			WHEN 6 =>HBCD<="0110";
			WHEN 7 =>HBCD<="0111";
			WHEN 8 =>HBCD<="1000";
			WHEN 9 =>HBCD<="1001";
			WHEN OTHERS =>HBCD<="0000";
		END CASE;
	END PROCESS;
	
END ARCHITECTURE  ART;

5.2 DISPLAY （动态显示端）

LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY DISPLAY IS
  PORT(KEY1: IN STD_LOGIC; 
       KEY2: IN STD_LOGIC;
		 SELIN :IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);
		 LBCD: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
		 HBCD : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
		 SEG:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
		 COM: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));
END ENTITY DISPLAY;
ARCHITECTURE ART OF DISPLAY IS 
  SIGNAL DATA:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
  SIGNAL KEY_I :STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);
  BEGIN 
  KEY_I<=KEY1&KEY2;
  P1:PROCESS(SELIN,KEY_I) IS
    BEGIN
	 IF KEY_I="00" THEN
		 CASE (SELIN) IS
			 WHEN "000"=> COM <="11111110"; 
			 WHEN "001"=> COM <="11111101";
			 WHEN "010"=> COM <="11111011";
			 WHEN "011"=> COM <="11110111";
			 WHEN "100"=> COM <="11101111";
			 WHEN "101"=> COM <="11011111";
			 WHEN "110"=> COM <="10111111";
			 WHEN "111"=> COM <="01111111";
			 WHEN OTHERS=> COM <="11111111";
		 END CASE;
	 ELSIF KEY_I="01" THEN
		 CASE (SELIN) IS
			 WHEN "000"=> COM <="11111110"; 
			 WHEN "001"=> COM <="11111101";
			 WHEN "010"=> COM <="11111011";
			 WHEN "011"=> COM <="11110111";
			 WHEN "100"=> COM <="11101111";
			 WHEN "101"=> COM <="11011111";
			 WHEN "110"=> COM <="10111111";
			 WHEN "111"=> COM <="01111111";
			 WHEN OTHERS=> COM <="11111111";
		 END CASE;	
	 ELSIF KEY_I="10" THEN
		 CASE (SELIN) IS
		 WHEN "000"=> COM <="11111110"; 
			 WHEN "001"=> COM <="11111101";
			 WHEN "010"=> COM <="11111011";
			 WHEN "011"=> COM <="11110111";
			 WHEN "100"=> COM <="11101111";
			 WHEN "101"=> COM <="11011111";
			 WHEN "110"=> COM <="10111111";
			 WHEN "111"=> COM <="01111111";
			 WHEN OTHERS=> COM <="11111111"; 
		 END CASE;
	 ELSE 
	 COM<="11111111"; 
	 END IF;
  END PROCESS P1;
	
  P2:PROCESS(SELIN,KEY_I) IS
    BEGIN
	     IF KEY_I="00"THEN  
			CASE (SELIN) IS
				WHEN "000" => DATA <= LBCD;
				WHEN "001" => DATA <= HBCD;  
				WHEN "011" => DATA <= LBCD;
				WHEN "100" => DATA <= HBCD;
				WHEN "110" => DATA <= LBCD;
				WHEN "111" => DATA <= HBCD;
				WHEN OTHERS  => DATA <="1100";
			END CASE;
	  ELSIF KEY_I="01" THEN
		  CASE (SELIN) IS
				WHEN "000" => DATA <= LBCD;
				WHEN "001" => DATA <= HBCD;
				WHEN "011" => DATA <= LBCD;
				WHEN "100" => DATA <= HBCD;
				WHEN OTHERS  => DATA <="1100";
			END CASE;
		ELSIF KEY_I="10" THEN
		  CASE (SELIN) IS
				WHEN "000" => DATA <= LBCD;
				WHEN "001" => DATA <= HBCD;
				WHEN "011" => DATA <= "0000";
				WHEN "100" => DATA <= "0010";
				WHEN "111" => DATA <= LBCD;  
				WHEN OTHERS  => DATA <="1100";
			END CASE;
		ELSE
		   DATA<="1100";		 
	  END IF;
    CASE DATA IS
        WHEN "0000" => SEG <="00111111";
		  WHEN "0001" => SEG <="00000110";
		  WHEN "0010" => SEG <="01011011";
		  WHEN "0011" => SEG <="01001111";
		  WHEN "0100" => SEG <="01100110";
		  WHEN "0101" => SEG <="01101101";
		  WHEN "0110" => SEG <="01111101";
		  WHEN "0111" => SEG <="00000111";
		  WHEN "1000" => SEG <="01111111";
		  WHEN "1001" => SEG <="01101111";
		  WHEN OTHERS => SEG <="00000000";
    END CASE;
  END PROCESS P2;
END ARCHITECTURE ART;

5.3 CNT30（月份对应天数）

LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY CNT30 IS 
   PORT(LD: IN STD_LOGIC;
	     CLK:IN STD_LOGIC;
		  RET: IN STD_LOGIC;
		  DATAIN: IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
		  YEAR :IN STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);  
		  YUE: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);   
		  NUM: BUFFER STD_LOGIC_VECTOR( 4 DOWNTO 0);  
		  MAXDAY: OUT STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);  
		  CQ : OUT STD_LOGIC);
END ENTITY CNT30;
ARCHITECTURE ART OF CNT30 IS 
SIGNAL TOTAL_DAYS:STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
 BEGIN
 PROCESS(LD,CLK,RET)  IS  
 VARIABLE RUNNIAN :STD_LOGIC;
 BEGIN
 CASE YEAR IS
   WHEN"0000000"=>RUNNIAN:='1';         
			WHEN"0001000"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"0001100"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"0010000"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"0010100"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"0011000"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"0011100"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"0100000"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"0100100"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"0101000"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"0101100"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"0110000"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"0110100"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"0111000"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"0111100"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"1000000"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"1000100"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"1001000"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"1001100"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"1010000"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"1010100"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"1011000"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"1011100"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN"1100000"=>RUNNIAN:='1';
			WHEN OTHERS  =>RUNNIAN:='0'; 
		END CASE;
		CASE YUE IS
			WHEN "0001" =>TOTAL_DAYS<="11111";  
			WHEN "0011" =>TOTAL_DAYS<="11111";
			WHEN "0101" =>TOTAL_DAYS<="11111";
			WHEN "0111" =>TOTAL_DAYS<="11111";
			WHEN "1000" =>TOTAL_DAYS<="11111";
			WHEN "1010" =>TOTAL_DAYS<="11111";
			WHEN "1100" =>TOTAL_DAYS<="11111";
			WHEN "0100" =>TOTAL_DAYS<="11110"; 
			WHEN "0110" =>TOTAL_DAYS<="11110";
			WHEN "1001" =>TOTAL_DAYS<="11110";
			WHEN "1011" =>TOTAL_DAYS<="11110";
			WHEN "0010"=>   --0010
			IF (RUNNIAN='1') THEN
			TOTAL_DAYS<="11101";  
			ELSE 
			TOTAL_DAYS<="11100";  
			END IF;
			WHEN OTHERS=>NULL;
		END CASE;
		
		IF (RET='1') THEN
		NUM<="00001";
		ELSE
		IF (LD='0')  THEN 
		NUM<=DATAIN;
		MAXDAY<= TOTAL_DAYS;
		ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN
		IF  NUM =TOTAL_DAYS THEN
		 NUM<="00001";CQ<='1';
		 ELSE
		 NUM <=NUM+1; CQ<='0';
		 END IF;
		END IF;
	END IF;
  END PROCESS;
 END ARCHITECTURE ART;

5.4 TZKZQ （调整控制端）

LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY TZKZQ IS
     PORT(  KEY1: IN STD_LOGIC;  
	         KEY2: IN STD_LOGIC;
            CLK_KEY:IN STD_LOGIC;
				MAX_DAYS:IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
				SEC_EN ,MIN_EN,HOUR_EN,DAY_EN,
				MON_EN,YEAR_EN,WEEK_EN:OUT STD_LOGIC;
				HOUR_CUR:IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
				MIN_CUR,SEC_CUR:IN STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);
				YEAR_CUR:IN STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);
				MON_CUR:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
				DAY_CUR:IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
				WEEK_CUR:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);
				SEC,MIN:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);
				HOUR:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
				DAY:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
				MON:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
				YEAR:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);
				WEEK:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));
END ENTITY TZKZQ;
ARCHITECTURE ART OF TZKZQ IS
TYPE STATETYPE IS (NORMAL,SEC_SET,MIN_SET,HOUR_SET,
	                   DAY_SET,MON_SET,YEAR_SET,WEEK_SET);
	SIGNAL MODE :STATETYPE; 
	SIGNAL KEY :STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);
	BEGIN
	 KEY<=KEY1&KEY2;
     PROCESS(KEY,CLK_KEY) IS
	 BEGIN  
	IF CLK_KEY'EVENT AND CLK_KEY='1' THEN
    IF KEY="01" THEN  
	 SEC_EN <='1';MIN_EN<='1';HOUR_EN<='1';
				DAY_EN<='1';MON_EN<='1';YEAR_EN <='1';WEEK_EN<='1';
      CASE MODE IS
				WHEN NORMAL =>MODE <=SEC_SET;SEC<=SEC_CUR;SEC_EN<='0';
				WHEN SEC_SET =>MODE <=MIN_SET;MIN<=MIN_CUR;SEC_EN<='1';MIN_EN<='0'; 
				WHEN MIN_SET =>MODE <=HOUR_SET;HOUR<=HOUR_CUR;MIN_EN<='1';HOUR_EN<='0';
				WHEN HOUR_SET =>MODE <=DAY_SET;DAY<=DAY_CUR;HOUR_EN<='1';DAY_EN<='0';
				WHEN DAY_SET =>MODE <=MON_SET;MON<=MON_CUR;DAY_EN<='1';MON_EN<='0';
				WHEN MON_SET =>MODE <=YEAR_SET;YEAR<=YEAR_CUR;MON_EN<='1';YEAR_EN<='0';
				WHEN YEAR_SET =>MODE <=WEEK_SET;WEEK<=WEEK_CUR;YEAR_EN<='1';WEEK_EN<='0';
				WHEN WEEK_SET=>MODE<=NORMAL;
			END CASE;
ELSIF KEY="10" THEN 
     CASE MODE IS
				  WHEN SEC_SET=>SEC_EN<='0'; 
					              IF SEC="111011" THEN
												  SEC<="000000";
												ELSE
												  SEC<=SEC+1;
												END IF;
					WHEN MIN_SET=>MIN_EN<='0';
					              IF MIN="111011" THEN
												  MIN<="000000";
												ELSE
												  MIN<=MIN+1;
												END IF;
					WHEN HOUR_SET=>HOUR_EN<='0';
					              IF HOUR="11000" THEN
												  HOUR<="00000";
												ELSE
												  HOUR<=HOUR+1;
												END IF;
					WHEN DAY_SET=>DAY_EN<='0';
					              IF DAY=MAX_DAYS THEN
												  DAY<="00001";
												ELSE
												  DAY<=DAY+1;
												END IF;
					WHEN MON_SET=>MON_EN<='0';
					              IF MON="1100" THEN
												  MON<="0001";
												ELSE
												  MON<=MON+1;
												END IF;
				  WHEN YEAR_SET=>YEAR_EN<='0';
					              IF YEAR="1100011" THEN
												  YEAR<="0000001";
												ELSE
												  YEAR<=YEAR+1;
												END IF;
					WHEN WEEK_SET=>WEEK_EN<='0';
					              IF WEEK="111" THEN
												  WEEK<="001";
												ELSE
												  WEEK<=WEEK+1;
												END IF;
					WHEN OTHERS =>NULL;
				END CASE;
			END IF;
		END IF;
	END PROCESS;
END ARCHITECTURE ART;

5.5 SHJSQSYSTEM(综合计数器系统顶层文件）

LIBRARY IEEE;
USE IEEE. STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY ZHJSQSYSTEM IS
  PORT ( CLK_CNT:IN STD_LOGIC;--计数器时钟
	      CLK_TZ:IN STD_LOGIC;--调整控制端始终
			 CLK_DIS:IN STD_LOGIC; --动态显示控制时钟
			 RET:IN STD_LOGIC;
			 TZ1:IN STD_LOGIC;--调整时间按键,分01和10
			 TZ2:IN STD_LOGIC;
			XS1,XS2:IN STD_LOGIC; --调整显示按键，分三组01，10，00
			 LED_SEC,LED_MIN,LED_HOUR,LED_WEEK,
			 LED_DAY,LED_MON,LED_YEAR:OUT STD_LOGIC;
			 COM:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
		    SEG:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));
END ENTITY ZHJSQSYSTEM;
ARCHITECTURE ART OF ZHJSQSYSTEM IS
COMPONENT CLKGEN IS
PORT(CLK: IN STD_LOGIC;
     NEWCLK: OUT STD_LOGIC);
END COMPONENT CLKGEN;

COMPONENT CNT60 IS
PORT(CLK:IN STD_LOGIC; 
       LD: IN STD_LOGIC;
		 DATAIN: IN STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);
		 NUM: BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);
		 CQ : OUT STD_LOGIC);  
END COMPONENT CNT60;

COMPONENT CNT24 IS
PORT(   LD: IN STD_LOGIC;
	     CLK:IN STD_LOGIC;
		  DATAIN: IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
		  NUM: BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0); 
		  CQ:OUT STD_LOGIC);
END COMPONENT CNT24;

COMPONENT CNT7 IS
PORT(CLK: IN STD_LOGIC;
       RET: IN STD_LOGIC;
		 LD : IN STD_LOGIC;
		 DATAIN: IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);
		 NUM : BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));
END COMPONENT CNT7;

COMPONENT CNT30 IS
 PORT(  LD: IN STD_LOGIC;
	     CLK:IN STD_LOGIC;
		  RET: IN STD_LOGIC;
		  DATAIN: IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
		  YEAR :IN STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); 
		  YUE: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);  
		  NUM: BUFFER STD_LOGIC_VECTOR( 4 DOWNTO 0);  
		  MAXDAY: OUT STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);  
		  CQ : OUT STD_LOGIC);
END COMPONENT CNT30;

COMPONENT CNT12 IS
PORT(  CLK: IN STD_LOGIC;
       LD: IN STD_LOGIC;
		 RET: IN STD_LOGIC;
		 DATAIN:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
		 NUM: BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
		 CQ:  OUT STD_LOGIC);
END COMPONENT CNT12;

COMPONENT CNT100 IS
PORT(   CLK:IN STD_LOGIC;
	     LD:IN STD_LOGIC;
		  DATAIN: IN STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);
		  NUM :BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0));
END COMPONENT CNT100;

COMPONENT TZKZQ IS
PORT(  KEY1: IN STD_LOGIC;  --相当于分三种情况显示\
       KEY2: IN STD_LOGIC;
            CLK_KEY:IN STD_LOGIC;
				MAX_DAYS:IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
				SEC_EN ,MIN_EN,HOUR_EN,DAY_EN,
				MON_EN,YEAR_EN,WEEK_EN:OUT STD_LOGIC;--灯1对应秒，以此类推
				SEC_CUR:IN STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);
				MIN_CUR:IN STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);
				HOUR_CUR:IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
				DAY_CUR:IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
				WEEK_CUR:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);
				MON_CUR:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
				YEAR_CUR:IN STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);
				SEC:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);
				MIN:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);
				HOUR:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
				DAY:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
				MON:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
				YEAR:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);
				WEEK:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));
	END COMPONENT TZKZQ;

	COMPONENT DISPLAY_CONTROL IS
	 PORT(CLK_SCAN:IN STD_LOGIC;
	     SEC,MIN:IN STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);
			 HOUR:IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
			 DAY:IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);
			 MON:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
			 YEAR:IN STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);
			 WEEK:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);
			 SELOUT:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);
			 HBCD,LBCD:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));
	END COMPONENT DISPLAY_CONTROL;

	COMPONENT DISPLAY IS
	PORT(KEY1: IN STD_LOGIC; 
	     KEY2: IN STD_LOGIC; 
		 SELIN :IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);
		 LBCD: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
		 HBCD : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
		 SEG:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
		 COM: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));
  END COMPONENT DISPLAY;
 
 COMPONENT LED IS
 PORT(SEC_EN,MIN_EN,HOUR_EN,WEEK_EN,
	     DAY_EN,MON_EN,YEAR_EN:IN STD_LOGIC;
			 LED_SEC,LED_MIN,LED_HOUR,LED_WEEK,LED_DAY,LED_MON,LED_YEAR:OUT STD_LOGIC);
END COMPONENT LED;

 SIGNAL EN1,EN2,EN3,EN4,EN5,EN6,EN7:STD_LOGIC; --LD 控制计数器和LED点亮
 SIGNAL S1,S2,S3,S4,S5:STD_LOGIC;  --进位信号连接线
 SIGNAL NEWCLK: STD_LOGIC;
   SIGNAL DATA1: STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0); -- DATA 是计数器的预置数连接线
	SIGNAL DATA2: STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);--秒和分的
	SIGNAL DATA3: STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);--小时
	SIGNAL DATA4: STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);--星期几
	SIGNAL DATA5: STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);--一个月几天
	SIGNAL DATA6: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);--月
	SIGNAL DATA7: STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);--年
	SIGNAL NUM1: STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);--为计数结果连接线
	SIGNAL NUM2: STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);--上个为秒，这为分
	SIGNAL NUM3: STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);--时
	SIGNAL NUM4: STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);--星期几
	SIGNAL NUM5: STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);--月天数
	SIGNAL NUM6: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);--月
	SIGNAL NUM7: STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);--年
	SIGNAL SEL: STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); --将数码管点亮从控制端连接到显示端
	SIGNAL HBCD1,LBCD1:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); --将显示控制的高低BCD连接在显示端
   SIGNAL MAX:STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0); --由于每月的数极为特殊。只当调整时间的时候才会显示
END ARCHITECTURE ART;

整个系统设计的源程序可以到我的资源库中自行下载！（内部含重要代码详细解析）

计时 VHDL 34 STD_LOGIC_VECTOR LOGIC 开发语言 fpga开发算法

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[EDA] 综合计时系统设计 【VHDL】