1. 研究目的与意义
数字电子钟是包括物联网在内的常用电子设备，其主要功能是显示日期、时、分、秒等主要实时信息，并能够方便地对这些信息进行处理。数字电子钟有多种设计方法，本课题研究是在FPGA与SOPC的基础上进行的。在此之前，我们也用硬件电路实现过数字钟的功能，但电路构建过程复杂，成本与效率较低。SOPC是用可编程逻辑技术把整个系统放到一片硅片上的一种特殊嵌入式系统。一方面，它片上系统（SOC）完成整个系统的逻辑功能；另一方面，它是可编程系统，具有灵活的设计方式，可裁剪、扩充、升级，并具备软硬件在系统可编程功能。传统的设计技术已经很难满足系统化、网络化、高速度、低功耗、多媒体等实际需要。SOPC可以将处理器、存储器、外设接口和多层次用户电路等系统设计集成到一块芯片上，因而具有灵活、高效、设计可重用特性。SOPC已成为集成电路未来发展的方向，将应用于汽车、军事、航空航天、广播、测试和测量、消费类电子、无线通信、医疗、有线通信等领域。
2. 国内外研究现状分析
国内外研究状况--国内外设计数字钟的不同方法
1、数字电路设计
数字电子钟最简单的设计方法就是利用数字电路来完成。用数字电路来完成数字电子钟的设计，就需要用ＣＤ４５１１、ＣＤ４５１８、ＣＤ４０１１、ＣＤ４０１３、５５５定时器等芯片构建数字电路，然后实现分频、计数、译码显示等功能。2、单片机设计
3. 研究的基本内容与计划
1、整体设计
数字电子钟是包括物联网在内的常用电子设备，其主要功能是显示日期、时、分、秒等实时信息，并能够方便地对这些实时信息进行设置。本系统以ＮｉｏｓＩＩ软核处理器为处理器，同时添加了一些必要的外设，如并行输入输出口（ＰＩＯ）、ＬＣＤ１６０２模块、一定容量的片上ＲＡＭ等，从而构成一个最小系统，以用于实现电子钟功能。其中定义的三位输入口（ＫＥＹ１，ＫＥＹ２，ＫＥＹ３）用作电子钟的控制键。ＫＥＹ１用于工作模式的切换，在正常工作中可以对各位进行调整；ＫＥＹ２用于调整的递减；ＫＥＹ３用于调整的递加。两位的输出口用来连接蜂鸣器，做整点报时；ＬＣＤ模块用作日期和时间的显示；片上ＲＡＭ用作各种数据的存储。
2、硬件设计
4. 研究创新点
基于FPGA的电子钟研究在此之前已有很多研究成果。而我本次所进行的课题研究在前人的基础上增加了LCD显示模块，并非用数码管显示时间。这就要求学会基于FPGA和SOPC的LCD显示控制技术，在本次研究过程中，我将会运用到ＮＩＯＳ２软件操作系统，这也是一次全新的体验。
