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时间:2018-09-15
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1、课程设计EDA技术与VHDL语言课程设计报告题目:多路彩灯控制器班级:电信10-2班姓名:李利旺学号:1006110209指导教师:徐维成绩:电子与信息工程学院信息与通信工程系摘要:(一)实验目的1.进一步掌握EDA技术与VHDL课程所学的理论知识。2.了解数字电路设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。3.熟悉几种常用集成数字芯片,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度一、设计任务与要求(1)要有六种不同的彩灯花型。(2)多路花型可以自动变换循环往复。(3)彩灯变幻的快慢
2、接拍可以选择。(4)可进行复位。二、总体框图(一)设计思路用VHDL进行设计,首先应该理解,VHDL语言是一种全方位硬件描述语言,包括系统行为级,寄存器传输级和逻辑门级多个设计层次。应充分利用VHDL“自顶向下”的设计优点以及层次化的设计概念,层次概念对于设计复杂的数字系统是非常有用的,它使得我们可以从简单的单元入手,逐渐构成庞大而复杂的系统。 首先应进行系统模块的划分,规定每一个模块的功能以及各模块之间的接口,最终设计方案分为三大模块:16路花样彩灯显示器、时序控制器、整个电路系统,从而达到控制彩灯闪烁速度的快慢和花型的的变换。
3、1.自动控制多路彩灯按预设的花型进行变换;2、花型种类不少于三种,花型自拟;3.分别用快慢两种节拍实现花型变换。4.选择:用可编辑逻辑器件实现。(二)总体方案的设计根据题目实际要求,经过分析与思考,拟定以下两种方案:方案一:总体分为三个模块。第一块实现花形的演示,,第二块实现花形的控制及节拍控制;第三块实现时钟信号的产生。方案二:整体电路分为四块。第一块实现花形的演示;第二块实现花形的控制;第三块实现节拍控制;第四块实现信号产生。方案三:有三个模块,第一个模块是时钟控制模块,第二块是花形控制模块,第三块是整体模块。(三)总体设计的选择
4、三种方案比较发现,第三种方案相对简单。这样设计其优点在于:设计思想比较简单,元件种类使用较少,且易于连接电路。基于以上原因,加上短时间内完成课程设计,我选择了连线少的,易于连接和调试的方案。(四)总体设计的选择1设计原理 时序控制电路SXKZ根据输入信号CKL_IN,CLR,CHOSE_KEY产生符合一定要求的、供显示控制电路XSKZ使用的控制时钟信号,而显示控制电路XSKZ则根据时序控制电路SXKZ输入的控制时钟信号,输出6种花形循环变化的、控制16路彩灯工作的控制信号,这些控制信号加上驱动电路一起控制彩灯工作。2系统设计方案根据
5、系统设计方案要求可知,整个系统共三个输入信号:控制彩灯节拍快慢的基准时钟信号CLK_IN,系统清零信号CLK,彩灯节拍快慢选择开关CHOSE_KEY:共有16个输出信号LED【15..0】,分别控制16路彩灯。我们可将整个彩灯控制器CDKZQ分为两大部分:时序控制电路SXKZ和显示控制电路XSKZ,整个系统的组成原理如下图。三、选择器件16X16LED显示EPI12版上SW【0】拨码CLK1p四、功能模块(一)时序控制电路的VHDL源程序――SXKZ。VHDHlibraryieee;useieee.std_logic_1164.all
6、;useieee.std_logic_unsigned.all;entitysxkzisport(chose_key:instd_logic;clk_in:instd_logic;clr:instd_logic;clk:outstd_logic);endentitysxkz;architectureartofsxkzissignalcllk:std_logic;beginprocess(clk_in,clr,chose_key)isvariabletemp:std_logic_vector(2downto0);beginifclr='
7、0'then ――当CLK='0'时清零,否则正常工作cllk<='0';temp:="000";elsifrising_edge(clk_in)thenifchose_key='1'theniftemp="011"thentemp:="000";cllk<=notcllk;elsetemp:=temp+'1';endif;--当CHOSE_KEY=’1’产生基准时钟频率的1/4的时钟信号,否则产生基准时钟--频率的1/8的时钟信号elseiftemp="111"thentemp:="000";cllk<=notcllk;elsete
8、mp:=temp+'1';endif;endif;endif;endprocess;clk<=cllk;endarchitectureart;时序控制电路SXKZ的仿真图如下;时序控制电路SXKZ的功能是,用CHOSE_
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