《彩灯控制器设计》word版

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1、彩灯控制器设计摘要一、   系统设计要求设计一个控制电路来实现8路彩灯按照一定的次序和时间间隔闪烁。具体要求如下：1、 当控制开关为0时，灯全灭；当控制开关为1时，从第一盏开始，依次点亮，时间间隔为1秒。期间一直保持只有一盏灯亮、其他灯全灭的状态。2、 8盏灯依次亮完后，从第8盏开始依次灭，期间一直保持只有一盏灯灭、其他灯全亮的状态。3、 当8盏灯依次灭完后，8盏灯同时亮同时灭，其时间间隔为0.5秒，并重复4次。4、 只要控制开关为1，上述亮灯次序不断重复。5、 用层次化设计方法设计该电路，编写各个

2、功能模块的程序。6、 仿真各功能模块，通过观察有关波形确认电路设计是否正确。7、 完成电路设计后，用实验系统下载验证设计的正确性。二、   系统总体结构系统框图如下所示，ENA为控制开关，输入信号为2Hz，经过分频器分频之后产生一个1Hz的时钟信号，用两个12位内部信号的左、右移后的中间8位来控制8个灯的亮与灭。计数器1和计数器2的作用：一方面用2Hz和1Hz的时钟信号控制灯亮、灭的时间间隔；另一方面控制八盏灯的依次亮、依次灭和全亮、全灭。 使能信号ENA为无效电平时（低电平），8只LED灯保持全灭

3、的状态；当使能信号ENA为有效电平时（高电平），8只按照既定的花型进行变换，首先2Hz的时钟信号在分频器的左右下改变为1Hz的时钟信号，该1Hz的时钟信号送至计数器2、左移和右移模块，并由计数器2实现左、右移模块的选择。分别实现8只LED灯的自左向右依次点亮，以及自右向左依次熄灭的花型变换；当完成自右向左的花型变换后，计数器2给出一个控制信号给计数器1，执行全亮全灭的花型变换，该模块的时钟信号是未经分频器分频的原始时钟信号2Hz。只要使能信号有效，那么该系统就按照以上的花型变换顺序一直永序的变换下去

4、。三、   各功能模块1、时钟信号二分频模块：功能描述：该模块的功能主要是将频率为2Hz的时钟信号分频频率为1Hz的时钟信号，并将频率为1Hz的时钟信号输出给左移、右移模块作为这两个模块时钟触发信号。 代码部分：LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYclk_div2ISPORT(CLK:INSTD_LOGIC;     OUTPUT:BUFFERSTD_LOGIC);ENDclk_div

5、2;ARCHITECTUREoneOFclk_div2IS  BEGIN    PROCESS(CLK)      BEGIN        IFCLK'EVENTANDCLK='1'THEN          OUTPUT<=NOTOUTPUT;        ENDIF;  ENDPROCESS;ENDone;  仿真波形：  2、计数器模块： 功能描述：该模块的主要功能是通过计数，实现对左移及右移模块的选通，并在右移和左移模块完成后，跳转到循环取反模块执行指令。 计数器1代码部分：LIBRAR

6、YIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYcount1ISPORT(CLK,ENA:INSTD_LOGIC;     OUTPUT:BUFFERSTD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0));ENDcount1;ARCHITECTUREoneOFcount1IS  SIGNALCQ:STD_LOGIC_VECTOR(5DOWNTO0);   BEGIN     PROCESS(CLK,ENA) 

7、      BEGIN         IFCLK'EVENTANDCLK='1'THEN           IFENA='1'THEN             IFCQ<"100111"THENCQ<=CQ+1;               IFCQ="100000"THENOUTPUT<="10";               ELSIFCQ="100001"THENOUTPUT<="01";               ELSIFCQ="100010"THENOUTPUT<="10";   

8、            ELSIFCQ="100011"THENOUTPUT<="01";               ELSIFCQ="100100"THENOUTPUT<="10";               ELSIFCQ="100101"THENOUTPUT<="01";               ELSIFCQ="100110"THENOUTPUT<="10";               ELSIFCQ="100111"THENOUTPUT<="01"