在电子工程领域，尤其是数字系统设计中，FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种广泛应用的硬件平台，用于实现各种数字逻辑功能。本项目设计一个可校时的数字时钟，它允许用户通过模式切换键（mode）来查看或调整时间。这涉及到的状态机设计是数字电路设计中的关键概念，对于理解嵌入式系统和微处理器控制逻辑至关重要。我们需要了解Verilog，这是一种硬件描述语言，用于描述数字系统的结构和行为。在设计可校时的数字时钟时，我们将使用Verilog编写代码，定义时钟的逻辑电路。Verilog允许我们描述数据流、控制逻辑以及时序逻辑，使我们可以清晰地表达时钟的运行机制。在设计过程中，我们会用到MODELSIM，这是一个强大的仿真工具，可以让我们在实际硬件实现之前对设计进行测试和验证。通过MODELSIM，我们可以模拟时钟的运行，检查其在不同模式下的表现，如正常显示时间模式和校时模式。QUARTUS11.0是Altera公司的综合工具，用于将Verilog代码转化为FPGA可配置的逻辑门电路。这个过程包括编译、综合、布局和布线等步骤。在QUARTUS中，我们可以看到设计的资源利用率，如逻辑单元、触发器和I/O端口等，并对其进行优化以满足硬件资源的需求。

在设计一个可校时的数字时钟时，我们需要考虑以下几个关键部分：

  1. 时钟模块：此模块负责提供稳定的时钟信号，通常使用晶振和分频器实现。时钟信号将被用于驱动整个系统的计时。

  2. 计时逻辑：这部分包含计数器，用于跟踪小时和分钟。这些计数器需要在特定边界（如59分钟转到00分钟，23小时转到00小时）时能够正确重置。

  3. 模式选择逻辑：通过mode键，用户可以在查看时间与校时之间切换。这需要一个状态机来管理不同的操作模式，例如：正常显示模式、小时校准模式、分钟校准模式等。

  4. 键盘接口：用于接收用户的校时输入。这通常涉及边沿检测和键盘扫描逻辑，以识别用户按下的按键。

  5. 显示驱动：将当前时间和当前模式显示在数码管或LCD上。这部分需要处理段码编码和动态显示更新。

  6. 复位和电源管理：确保系统在启动或复位时能正确初始化，并且在电源波动时保持稳定。

设计完成后，我们需要使用QUARTUS11.0将Verilog代码编译并下载到FPGA中进行硬件验证。同时，MODELSIM的仿真结果可以帮助我们在硬件实施前发现潜在的问题，避免不必要的硬件重设计。

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