eda多路彩燈控制器設(shè)計(jì)報(bào)告

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1、EDA課程設(shè)計(jì)多路彩燈控制設(shè)計(jì)專業(yè)：電子信息工程班級(jí)：2007117指導(dǎo)老師：司孝平時(shí)間：2010.12.3091)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)多路彩燈控制器，十六種彩燈能循環(huán)變化，有清零開關(guān)，可以變化彩燈閃動(dòng)頻率即是可以選擇快慢兩種節(jié)拍。2).設(shè)計(jì)方案整個(gè)系統(tǒng)有三個(gè)輸入信號(hào)，分別為控制快慢的信號(hào)OPT,復(fù)位清零信號(hào)CLR,輸出信號(hào)是16路彩燈輸出狀態(tài)。系統(tǒng)框圖如：主要模塊組成：時(shí)序控制電路模塊和顯示電路模塊，時(shí)序控制電路是根據(jù)輸入信號(hào)的設(shè)置得到相應(yīng)的輸出信號(hào)，并將此信號(hào)作為顯示電路的時(shí)鐘信號(hào)；顯示電路輸入時(shí)鐘信號(hào)的周期，有規(guī)律的輸出設(shè)定的六種彩燈變化類型。3)

2、.模塊設(shè)計(jì)時(shí)序控制模塊：CLK為輸入時(shí)鐘信號(hào)，電路在時(shí)鐘上升沿變化；CLR為復(fù)位清零信號(hào)，高電平有效，一旦有效時(shí)，電路無條件的回到初始狀態(tài)；OPT為頻率快慢選擇信號(hào)，低電平節(jié)奏快，高電平節(jié)奏慢；CLKOUT為輸出信號(hào)，CLR有效時(shí)輸出為零，否則，隨OPT信號(hào)的變化而改變。我們假設(shè)時(shí)序控制電路所產(chǎn)生的控制時(shí)鐘信號(hào)的快慢兩種節(jié)奏分別為輸入時(shí)鐘信號(hào)頻率的1/4和1/8，因而輸出時(shí)鐘控制信號(hào)可以通過對(duì)輸入時(shí)鐘的計(jì)數(shù)來獲得。當(dāng)opt為低電平時(shí)，輸出沒經(jīng)過兩個(gè)時(shí)鐘周期進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)四分頻的快節(jié)奏；當(dāng)opt為高電平時(shí)，輸出每經(jīng)過四個(gè)時(shí)鐘周期進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)把八分頻的慢節(jié)

3、奏。顯示控制電路的模塊框圖如圖所示，輸入信號(hào)clk和clr的定義與時(shí)序控制電路一樣，輸入信號(hào)led[15...0]能夠循環(huán)輸出16路彩燈16種不同狀態(tài)的花型。對(duì)狀態(tài)的所對(duì)應(yīng)的彩燈輸出花型定義如下：S0:0000000000000000S1:0001000100010001S2:0010001000100010S3:0011001100110011S4:0100010001000100S5:0101010101010101S6:0110011001100110S7:0111011101110111S8:1000100010001000S9:10011001

4、10011001S10:1010101010101010S11:1011101110111011S12:1100110011001100S13:1101110111011101S14:1110111011101110S15:11111111111111119s1S2S3多路彩燈在多種花型之間的轉(zhuǎn)換可以通過狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)復(fù)位信號(hào)clr有效時(shí)，彩燈恢復(fù)初始狀態(tài)s0，否則，每個(gè)時(shí)鐘周期，狀態(tài)都將向下一個(gè)狀態(tài)發(fā)生改變，并對(duì)應(yīng)輸出的花型，這里的時(shí)鐘周期即時(shí)時(shí)序控制電路模塊產(chǎn)生的輸出信號(hào)，它根據(jù)opt信號(hào)的不同取值得到兩種快慢不同的時(shí)鐘頻率。S4S00clrS5S1

5、5s6s14S7s13S8s12S9s11s104).序控制電路模塊程序如下：libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitymetronomeis--定義實(shí)體port(clk:instd_logic;--時(shí)鐘信號(hào)clr:instd_logic;--復(fù)位信號(hào)opt:instd_logic;--快慢控制信號(hào)clkout:outstd_logic--輸出時(shí)鐘信號(hào));endmetronome;architecturertlofmetronomeissigna

6、lclk_tmp:std_logic;signalcounter:std_logic_vector(1downto0);--定義計(jì)數(shù)器beginprocess(clk,clr,opt)beginifclr='1'then--清零clk_tmp<='0';counter<="00";elsifclk'eventandclk='1'thenifopt='0'then--四分頻，快節(jié)奏ifcounter="01"then9counter<="00";clk_tmp<=notclk_tmp;elsecounter<=counter+'1';endif;else-

7、-八分頻，慢節(jié)奏ifcounter="11"thencounter<="00";clk_tmp<=notclk_tmp;elsecounter<=counter+'1';endif;endif;endif;endprocess;clkout<=clk_tmp;--輸出分頻后的信號(hào)endrtl;endrtl;顯示模塊電路程序如下：libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;entityoutputisport(clk:instd_logic;--輸入時(shí)鐘信號(hào)clr:instd_logic;--復(fù)位信號(hào)led:outstd_

8、logic_vector(15downto0));--彩燈輸出endoutput