时钟是我们日常生活中不可或缺的一部分，温度也是我们生活中最关注的环境要素，时钟和温度的实时数字化显示给我们的生活带来了极大的方便。随着可编程逻辑器件的发展，可编程片上系统技术(SoPC)已经广泛应用于电子、通信和工业控制等领域。本文提出了基于SoPC技术的温度和时钟实时显示系统的设计方案。该设计结果可以应用于商场、银行、家庭等场合，为人们的生活和工作带来便利。

硬件设计

基于SoPC技术的温度和时钟实时显示系统的硬件组成部分为：在SoPC Builder中构建的基于Nios II的硬件平台，实时时钟和温度传感器电路，液晶显示电路。核心芯片选用ALTERA公司Cyclone II（EP2C8）FPGA芯片作为微处理器，实时时钟选用DS1302，温度传感器选用DS18B20，液晶LCD是128×64点阵的汉字图形型液晶显示屏，控制器为ST7920，采用并行模式。整体功能框图如图1所示。


图1 系统整体硬件功能框图

1 实时时钟DS1302

DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与CPU进行同步通信，可提供秒、分、时、日、月、星期和年，工作电压范围2.5～5.5V。其引脚接线图如图2所示。基本工作原理为：置RST_n高电平启动DS1302，在SCLK时钟的控制下，将命令写入DS1302控制寄存器，根据写入的控制命令字，依次读写内部寄存器，当数据读写完后，RST_n变为低电平，I/O引脚置为高阻状态，数据传输终止。