一．研究背景及意义

自从二十世纪末以来，电子信息技术飞速发展，已经渗透到了我们生活的方方面面。我们所用的电子产品慢慢向多功能发展，以方便人们的简单方便快捷的生活需求。

当今电子产品正在向功能多样化，体积最小化，功耗最低化的方向发展。它与传统的电子产品在设计上的显著区别是大量使用大规模可编程逻辑器件，使产品的性能提高、体积缩小、功耗降低；同时广泛运用现代计算机技术，提高产品的自动化程度和竞争力， 缩短开发周期[1-2]。

二．计时系统的发展

从电子表到现在的数字时钟，为了准确测量和记录时间，人们一直努力地去改变计时工具。时钟的数字化大大地推进了计时系统的精确性和可靠性。现在流行的串行时钟电路很多，如DS1302、 DS1307、PCF8485等。这些电路的接口简单、价格低廉、使用方便，被广泛地采用[3]。DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31#215;8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力[4]。

三．系统基本组成及工作原理

图1 系统结构图

1.FPGA核心控制单元

随着现场可编程门阵列( field programmable gate array ，FPGA) 的出现，电子系统向集成化、大规模和高速度等方向发展的趋势更加明显,作为可编程的集成度较高的ASIC，可在芯片中实现任意数字逻辑电路，从而可以简化硬件电路，提高系统工作速度，缩短产品研发周期[5]。故利用 FPGA这一新的技术手段来研究电子钟有重要的现实意义。设计采用FPGA现场可编程技术，运用自顶向下的设计思想设计电子钟。避免了硬件电路的焊接与调试，而且由于FPGA的 I /O端口丰富，内部逻辑可随意更改，使得数字电子钟的实现较为方便[6-7]。