到了1350年，一个意大利人，乔万尼·德·笛,制造出第一台结构简单的机械式打点塔钟，日差只有15～30分钟，塔钟指示机构只有时针；1500到1510年之间，一个德国人，亨莱思是第一个用钢发条代替重锤，成功的创造了用冕状轮擒纵机构的小型机械钟的人；到了1582年前后，一个意大利人，伽利略成功的发明了机械钟所需要的部件——重力摆，为后面的机械钟打下了基础；到了1657年，一个荷兰人，惠更斯最终成功的把重力摆引入了机械钟，成为了创立摆钟的第一人，此时，时钟技术已经得到了重大突破。 文献综述

图2。3 摆钟

到了1660年，一个英国人，胡克发明了游丝，他使用后退式擒纵机构代替了冕状轮擒纵机构，进一步改良了机械钟；到了1673年，又是荷兰人惠更斯，将摆轮游丝组成的调速器成功的应用在了可携带的钟表上，为以后的手表打下了基础；到了1675年，一个英国人，克莱门特使用叉瓦装置成功的制造出了最简单的锚式擒纵机构，而且这一伟大的机构一直沿用在简便摆锤式挂钟当中。到了1695年，一个英国人，汤姆平率先成功的发明了工字轮擒纵机构；到了1715年，一个英国人，格雷厄姆又在汤姆平研发成果的基础上成功的发明了静止式擒纵机构，改良了后退式擒纵机构，为发展精密机械钟表打下了坚实基础；到了1765年，一个英国人，马奇成功的发明了自由锚式擒纵机构，即现代叉瓦式擒纵机构的先祖；1728～1759年之间，一个英国人，哈里森成功造出了高精度的标准航海钟，为中世纪开启了大航海时代；

     图2。4 标准航海钟

1775～1780年间，一个英国人，阿诺德创造出精密表用的擒纵机构，钟表技术已经发展比较成熟。到了18～19世纪，钟表制造业已逐步实现工业化生产，并达到相当高的水平，随处可见富贵人们带着钟表。到了20世纪，随着电子工业的发展，电池驱动钟、交流电钟、电机械表、指针式石英电子钟表、数字显示石英钟表相继问世，揭开了数字钟的高速发展，此时的多功能数字钟的每天误差已经小于0。5秒，特别是原子钟的出现，成为了至今都无法超越的时钟，它是由原子的震动来控制，是目前世界上最精确的时钟，就算经过了100万年，它的偏差也不会超过1秒钟。到了21世纪的今天，电子技术获得了飞速的发展，时钟等电子产品也是深入家家户户，钟表的数字化给人们带来了更大的方便，新增了许多功能，例如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、定时开关空调、通断动力设备等，所有的这些方便的功能，都是以钟表数字化为基础的。所以，研究数字钟并且扩大其功能，有着非常现实的意义。随着科技的发展，时钟已经不仅仅被看成用来显示时间的一种工具，在很多实际应用中，他还要实现更多其他的功能。高精度、多功能、小体积、低功耗已经是现代数字钟的发展趋势，也还是现代时钟生产研究的主导设计方向。

3 软硬件开发环境

3。1 硬件选择

3。1。1 BASYS3开发板

（1）功能简介

Basys3开发板是围绕着一个Xlinx Artix-7 FPGA 芯片XC7A35T-1CPG236C 搭建而成的，它提供了完整的、随时可以使用的硬件平台，并且提供了完整的硬件存取电路，可以完成从基本逻辑器件到复杂控制器件的各种主机电路。四个拓展连接器配合用户设计的电路板或Pmods其他的功能。8针接口的拓展信号全部采用ESD保护，并且附带USB数据线，提供稳压电源和编程接口，所以Basys3开发板不需要额外配置稳压电源或其他的编程电缆。Basys3开发板上集成了大量的I/O设备和FPGA所需的硬件电路，从而可以构建无数的设计而不需要其他器件，为想要学习FPGA和数字电路设计的朋友提供了一个理想的、低成本的电路设计平台。来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766* 基于FPGA的超级数字钟设计(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_85801.html