[전기전자전파공학전공]VHDL으로 디지털 시계 만들기 - 카운터

소개

VDHL로 디지털 시계를 만드는데 가장 기초적인 카운터입니다. VDHL 공부하시는 분들께 참고가 되었으면 합니다. 카운터만 있고 나머지는 없어서, 디지털 시계 전체를 원하시는 분들께는 죄송합니다.
사용한 툴은 Altera Quartus II 5.1 Web Edition 입니다.

목차

1. 서론
- 디지털 시계의 개요
- 디지털 시계 전체 블록도

2. 설계 및 구현 방법
- Modulo-N Counter (6진, 10진, 12진, 60진 카운터)

3. 설계 결과 및 결과 검증
- VHDL 소스 및 그에 따른 RTL View와 시뮬레이션 결과
- 블록 다이어그램 및 그에 따른 RTL View와 시뮬레이션 결과
- 두 결과 검증 및 비교

4. 결론

본문내용

▷ 디지털 시계 개요
주변에서 흔히 볼 수 있는 디지털 시계는 카운터를 이용해 설계할 수 있는 대표적인 순차회로의 하나이다. 이와 같은 디지털시계를 설계하기 위해서 기본적으로 필요한 것이 무엇인지 살펴보자. 아래그림에 나타낸 디지털 시계의 전체 블록도를 보면 시간 표시를 위한 7세그먼트 표시기를 비롯하여 BCD-to-7 세그먼트 디코더, 12시간 표시기 디코더, modulo-N 카운터 등이 필요하다. modulo-N 카운터의 종류는 6진 카운터, 10진 카운터, 12진 카운터가 필요하다.
시간을 계산하기 위해서 시계의 가장 기본적인 단위인 1초를 회로에서 얻을 수 있어야 한다. 크리스탈 오실레이터를 사용해서 10Mhz의 주파수를 발생시킨다. 여기서 나오는 신호를 10진 카운터를 여러번 거치면서 1Hz의 신호로 바꾸게 되는데 이렇게 되면 1초의 시간을 얻을 수 있게 된다. 1초의 시간을 얻은 후에는 이 신호를 이용하여 다른 단위의 시간을 계산한다. 시계는 1초를 기준으로 1분은 60초로, 1시간은 60분이 되다. 그래서 60진 카운터가 있으면 이것을 이용하면 된다. 하지만 이 회로에서는 60진 카운터를 사용하지 않고 6진 카운터와 10진 카운터를 이용해서 초와 분을 나타내고 12카운터로 시를 표현하였다. 시간을 신호 나타낸 다음에서 이 신호를 사람이 볼수 있게 FND를 이용하게 된다. 7-세그먼트에 시간을 나타내는 신호를 보내서 10진수로 표현한다. 카운터에서 나온 신호를 BCD to 7 세그먼트 디코더(7447)을 이용하여 표현할 수 있다.

참고자료

· http://www.analoglab.com/