零基礎(chǔ)學(xué)FPGA（十七）新人必進，1602動態(tài)電子可調(diào)時鐘設(shè)計，練一下代碼風(fēng)格吧

　　之所以取這個標(biāo)題名呢~感覺這個實驗還是蠻重要的，當(dāng)初我在學(xué)單片機的時候也是通過這個實驗來鞏固了一下自己的代碼風(fēng)格，當(dāng)然這個實驗涉及的東西還是挺多的，如果是新手，想要自己設(shè)計出來還是有點難度的，當(dāng)然這個設(shè)計目前對我來說不算難了應(yīng)該，寫這篇文章的目的呢就是想鞏固一下自己的代碼風(fēng)格，因為以前學(xué)習(xí)大多是先看懂別人的代碼之后，然后根據(jù)自己的理解再敲上一遍，這次不同，這次的代碼是小墨同學(xué)沒有參考任何其他教程的情況下，用自己腦子里的東西寫的，自我感覺條理還算清楚，估計新手看起來應(yīng)該還是比較容易上手的，不過由于小墨同學(xué)資歷尚淺，對于資源，速度的問題考慮的過少，沒有對這個設(shè)計進行優(yōu)化，但是想想，以一種直白的方式交給剛?cè)腴T的同學(xué)，避免了優(yōu)化代碼帶來的一些迷惑，這便是這篇文章的目的了。這篇文章只介紹電子時鐘設(shè)計部分，至于1602的其他用法希望各位自行學(xué)習(xí)~

　　現(xiàn)在已經(jīng)進入了12月，也就是考試月了，對于我這么一個大三的學(xué)生來說，專業(yè)課鋪天蓋地可以說，再說我們通信專業(yè)也不是什么好學(xué)的科目，估計未來一個月文章會更新的慢一點。希望大家多多支持~下面我們開始是今天的教學(xué)

　　這次我們要做的是一個電子時鐘，動態(tài)可調(diào)并在1602上顯示，那我們就先來了解一下1602.其實液晶這部分感覺都差不多，大家要是會了1602,那么上手12864也不成問題了

　　1、操作時序

　　1602要用到的管腳也就是4個，即

　　1、rs數(shù)據(jù)命令選擇端

　　2、wr讀寫控制端

　　3、lcden使能信號

　　4、8位的數(shù)據(jù)端口

　　而且1602的讀功能我們用不到，所以wr一直置0即可，要控制的就是rs端，數(shù)據(jù)端和lcden端

　　2、寫時序

　　由于讀操作我們用不到，直接來看寫操作好了

　　由上圖得，我們?nèi)绻獙懨畹脑挘鸵趓s為低電平的時候給數(shù)據(jù)端送8位命令數(shù)據(jù)，然后等一段時間后有一個lcden的高脈沖即可使數(shù)據(jù)有效，注意這個lcden的高脈沖要掩飾一點時間

　　3、初始化設(shè)置

　　這里我們要顯示一個2行，16位的液晶，5x7點陣，8位數(shù)據(jù)接口，不顯示光標(biāo)

　　故初始化的時候我們要進行的操作是送1602這兩個命令，好下面我們開始寫程序

　　4、程序設(shè)計

　　有些人會問，1602的時序圖上的延時怎么操作?這個問題已經(jīng)有好幾位網(wǎng)友問過我了，這里，我們需要用到狀態(tài)機。由于我們的時鐘是50Mhz，一個周期為20ns，對于1602來說這個頻率太高了，因此我們需要分頻。再看看1602的datasheet里的延時參數(shù)，這里我們設(shè)置供1602的時鐘

　　做好了時鐘我們就可以來寫狀態(tài)機了，首先我們需要把RS拉低，因為我們要對1602進行初始化，然后給1602送初始化數(shù)據(jù)，即0x38，延時一個時鐘周期之后將使能端拉高。注意這里的一個時鐘周期是我們之前的分頻后的時鐘，大約1ms，然后再等待一個時鐘周期后將lcden拉低，并送光標(biāo)顯示數(shù)據(jù)0x3c

　　接著，按照上述方法設(shè)置1603寫一個字符后地址指針加1和顯示清零命令，即0x06和0x01

　　然后我們需要確定我們的時鐘的時間顯示地址

　　例如，我想把時鐘的小時的十位寫在04的位置上，這樣我們就需要寫命令給1602，告訴它我們要寫的地址為 0x80 +4 = 0x84，故要給1602送0x84

　　這樣我們的初始化就結(jié)束了，初始化結(jié)束之后，我們需要寫數(shù)據(jù)了。與寫指令不同的是，這里僅需將RS拉高，其他時序不變，下面我們來寫時間，我的思路是先將時分秒寫進去，再利用狀態(tài)機循環(huán)刷新

　　分鐘和秒鐘的書寫規(guī)則和小時相同，寫完后要回到剛開始寫的地址處進行循環(huán)，即0x84

　　靜態(tài)時鐘寫完了，這個時候如果把程序下到板子里，液晶屏上應(yīng)該顯示“00:00:00”,下面我們讓這個時鐘動起來，這就需要我們令開啟一個進程，專門用來進行時鐘計數(shù)，這里要用到分頻電路，這次要分頻1秒鐘

　　計數(shù)完成之后我們需要將時分秒進行處理，因為我們往1602里寫數(shù)據(jù)一次只能寫1位，故，我們需要把時分秒的十位和各位分開來再送到1602，這里就用到了求模求余算法了

　　這樣的話我們的時鐘應(yīng)該就可以動起來了，這里再說一下求模求余算法，例如分鐘是45分，45對10求模即4，送到相應(yīng)的10位上去，45對10求余，即5，送到相應(yīng)的個位上去即可。

　　除了讓時鐘動起來之外，我們還可以再加一個功能，實現(xiàn)可調(diào)，這就需要用到按鍵，功能如下：

　　1、鍵1按下時，時鐘停止計時

　　2、鍵2、3、4按下時，分別對時分秒進行調(diào)整

　　3、鍵1再次按下時，時鐘開始計時

　　說到按鍵，就要用到按鍵消抖了，這就是前面的知識了，這里不做重復(fù)，詳細(xì)見源代碼，這里提供部分代碼

　　接著對相應(yīng)位進行操作即可

　　這樣我們的時鐘算是設(shè)計完成了，至于其他功能，大家可以另行拓展，在這里小墨同學(xué)就給大家布置一項作業(yè)吧，實現(xiàn)多功能電子時鐘設(shè)計，功能如下：

　　1、 實現(xiàn)年月日顯示，并按照平年閏年，大月小月計數(shù)

　　2、實現(xiàn)定時報警功能，即鬧鐘

　　3、讓顯示的時間上電的時候從右面慢慢滑進來

　　下面是實驗結(jié)果測試圖片