基于vhdl语言的彩灯控制器

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1、目录1引言11.1课程设计背景11.2可编程逻辑器件的应用41.3可编程逻辑器件的发展方向51.4EL-ARM-820型教学实验系统介绍62理论基础92.1FPGA/CPLD概述92.2VHDL语言概述112.3MaxPlusII概述133彩灯控制器详细设计163.1设计方案163.2设计思路183.3模块设计184彩灯控制器的仿真244.1控制模块的仿真244.2检查模块的仿真244.3循环模块的仿真254.4时控模块的仿真255小结27参考文献28附录：设计源程序清单29基于VHDL语言的彩灯控制器学生姓名：***指导老师：***摘要本课题主要是基于可编程逻辑器件，使用硬件描

2、述语言VHDL，采用“自顶向下”的设计方法，编写一个彩灯控制器的芯片，并使用MaxPlusII软件仿真结果。本文首先介绍了可编程逻辑器件的发展过程，然后对于编写彩灯控制器相关的理论知识作了说明，接着主要讲解了彩灯控制器的设计思路与模块划分。把彩灯控制器划分为两大模块，组合起来实现了彩灯控制及花型变化。最后，使用MaxPlusII仿真软件对每个模块和主程序分别进行了结果仿真，并对仿真出来的结果作了分析。关键词可编程逻辑器件；数字逻辑系统；硬件描述语言；彩灯控制器BasedonVHDLlanguageofcoloredlightscontrollerThestudent'sname:

3、TangShengYanguideteacher:WuZhiMinPicktothistopicismainlybasedonprogrammablelogicdevices,useVHDLVHDL,adopting"top-down"designmethods,writealanterncontrollerchip,andusetheMaxPlusIIsoftwaresimulationresults.Thispaperfirstintroducedtheprogrammablelogicdevicedevelopmentprocess,thenwritelightscontr

4、ollerforthecorrelativetheoreticalknowledge,thenexplainsthemainexplainedlightscontrollerdesignthoughtsandmodulepartition.Thelightscontrollerdividedintotwobigmodules,combinedrealizationwithcoloredlightscontrolandpatternschange.Finally,theMaxPlusIIsimulationsoftwareforeachmoduleandmainprogramwer

5、estudiedrespectively,andthesimulationresultsofsimulationoutresultsareanalyzed.Keywordsprogrammablelogicdevices；Digitallogicsystem;Hardwaredescriptionlanguages；Lightscontroller1引言当今社会是数字化的社会，也是数字集成电路广泛应用的社会，数字电路本身在不断地进行更新换代。它由早期的电子管、晶体管、小中规模集成电路发展到超大规模集成电路（VLSIC）以及许多具有特定功能的专用集成电路。但是，随着微电子技术的发展

6、，设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来独立承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路（ASIC）芯片，而且希望ASIC的设计周期尽可能的短，最好是在实验室里就能设计出合适的ASIC芯片，并且立即投入实际应用之中，因而出现了现场可编程逻辑器件（FPLD），其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）。比较典型的就是Xilinx公司的FPGA器件系列和Altera公司的CPLD器件系列，它们开发较早，占用较大的PLD市场。目前，Altera系列产品在我国使用较多。VHDL的全名是VeryHighSpeedICHardwareDescri

7、ptionLanguage（极高速集成电路硬件描述语言）。它是一种应用较为广泛的HDL语言，能对范围广泛的各种复杂的网络（如电路系统、印刷电路板、芯片、逻辑门等）在不同的抽象级加以描述，而且在整个设计过程中可使用同一种语言。采用VHDL作为HDL综合设计的优点有：标准语言，即设计者可在不同的环境（例如MAXPLUSII）下进行设计；仿真和综合均可采用同一种语言进行；VHDL中提供的大量的模块资源，简化了设计者的开发工作；由VHDL描述的源文件既是程序软件又可作为设计的文档。目前可