《计算机组成原理》课程设计报告-十六路彩灯控制器的设计与实现

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1、长沙理工大学《计算机组成原理》课程设计报告孙林学院计算机与通信工程专业网络工程班级网络工程08-02学号200858080211学生姓名孙林指导教师陈沅涛课程成绩完成日期2010年12月3日孙林十六路彩灯控制器的设计与实现第16页共16页课程设计任务书计算机与通信工程学院网络工程专业课程名称计算机组成原理课程设计时间2010～2011学年第一学期17～18周学生姓名孙林指导老师陈沅涛题目十六路彩灯控制器的设计与实现主要内容：设计一个彩灯控制器，使彩灯（LED管）能连续发出6种以上不同的显示形式；具有6种花型循环变化。整个系统共有三个输入信号：控制彩灯节奏

2、快慢的基准时钟信号CLK_IN,系统清零信号CLR，彩灯节奏快慢选择开关CHOSE_KEY；共有16个输出信号LED[15..0]，分别用于控制十六路彩灯。⑴要有多种花型变化。⑵多种花型可以自动变化，循环往复。⑶彩灯变化的快慢节拍可以选择。⑷具有清零开关。要求：（1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应课题的背景、意义及现状研究分析。（2）通过课题设计，掌握计算机组成原理的分析方法和设计方法。。（3）学按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计和实验结果。（4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析

3、、设计以及实现。应当提交的文件：（1）课程设计报告。（2）课程设计附件（主要是源程序）。孙林十六路彩灯控制器的设计与实现第16页共16页课程设计成绩评定学院计算机通信工程专业网络工程班级网络08-02班学号200858080211学生姓名孙林指导教师陈沅涛课程成绩完成日期2010年12月31日指导教师对学生在课程设计中的评价评分项目优良中及格不及格课程设计中的创造性成果学生掌握课程内容的程度课程设计完成情况课程设计动手能力文字表达学习态度规范要求课程设计论文的质量指导教师对课程设计的评定意见综合成绩指导教师签字年月日孙林十六路彩灯控制器的设计与实现第16

4、页共16页十六路彩灯控制器的设计与实现学生：孙林指导老师：陈沅涛摘要：随着科技的发展,在现代生活中,彩灯作为一种景观应用越来越多。EDA技术的应用引起电子产品及系统开发的革命性变革,现介绍了以VHDL为基础的十六路彩灯控制系统。同时减少了设计芯片的数量、缩小了体积、降低了功耗、提高了设计的灵活性、可靠性和可扩展性。在电子电路设计领域中，电子设计自动化(EDA)工具已成为主要的设计手段，而VHDL语言则是EDA的关键技术之一，它采用自顶向下的设计方法，即从系统总体要求出发，自上至下地将设计任务分解为不同的功能模块，最后将各功能模块连接形成顶层模块，完成系统

5、硬件的整体设计。本文介绍了基于EDA技的多路彩灯控制器的设计与分析。MAX+PLUSII环境下采用VHDL语言实现，论述了基于VHDL语言和CPLD芯片的数字系统设计思想和实现过程。电子设计自动化技术EDA的发展给电子系统的设计带来了革命性的变化，EDA软件设计工具，硬件描述语言，可编程逻辑器件（PLD）使得EDA技术的应用走向普及。CPLD是新型的可编程逻辑器件，采用CPLD进行产品开发可以灵活地进行模块配置，大大缩短了产品开发周期，也有利于产品向小型化，集成化的方向发展。而VHDL语言是EDA的关键技术之一，它采用自顶向下的设计方法，完成系统的整体设

6、计。关键词：VHDL,彩灯,仿真,控制孙林十六路彩灯控制器的设计与实现第16页共16页目录1引言61.1课题背景61.2EDA技术特征72十六路彩灯控制器的实现82.1功能描述82.2设计原理83模块设计及其功能103.1子模块及功能104程序下载与测试234.1下载234.2硬件测试245总结26参考文献29孙林十六路彩灯控制器的设计与实现第16页共16页1引言1.1课题背景VHDL（VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage,超高速集成电路硬件描述语言）诞生于1982年，是由美国

7、国防部开发的一种快速设计电路的工具，目前已经成为IEEE（TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers）的一种工业标准硬件描述语言。相比传统的电路系统的设计方法，VHDL具有多层次描述系统硬件功能的能力，支持自顶向下（ToptoDown）和基于库（LibraryBased）的设计的特点，因此设计者可以不必了解硬件结构。从系统设计入手，在顶层进行系统方框图的划分和结构设计，在方框图一级用VHDL对电路的行为进行描述，并进行仿真和纠错，然后在系统一级进行验证，最后再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网

8、表，下载到具体的CPLD器件中去，从而实现可编程的专用集成电路（ASIC）的设计