EDA彩灯循环课程设计

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1、燕山大学课程设计说明书引言数字电路主要是基于两个信号（我们可以简单的说是有电压和无电压），用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路我们称之为数字电路，它具有逻辑运算和逻辑处理等功能，数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。1EDA简介EDA（ElectronicsDesignAutomation）技术是随着集成电路和计算机技术的飞速发展应运而生的一种高级、快速、有效的电子设计自动化工具。它是为解决自动控制系统设计而提出的，从70年代经历了计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程（CAE），电子系统设计自动化（ESDA）3个阶段。前两个阶段的EDA产品都只

2、是个别或部分的解决了电子产品设计中的工程问题；第三代EDA工具根据工程设计中的瓶颈和矛盾对设计数据库实现了统一管理，并提出了并行设计环境概念，提供了独立于工艺和厂家的系统级的设计工具。EDA关键技术之一就是采用硬件描述语言对硬件电路进行描述，且具有系统级仿真和综合能力。目前应用比较广泛的硬件描述语言就是VerilogHDL。2VerilogHDL简介VerilogHDL和VHDL一样，是目前大规模集成电路设计中最具代表性、使用最广泛的硬件描述语言之一。VerilogHDL具有如下特点：（1）能够在不同的抽象层次上，如系统级、行为级、RTL级、门级和开关级，对设计系统

3、进行精确而简练的描述。（2）能够在每个抽象层次的描述上对设计进行仿真验证，及时发现及时发现可能存在的错误，缩短设计周期，并保存整个设计过程的正确性。（3）由于代码描述与工艺过程实现无关，便于设计标准化，提高设计的可重用性。如国有C语言的编程基础经验，只需很短的时间就能学会和掌握VerilogHDL，因此，VerilogHDL可以作为学习HDL设计方法的入门和基础。共15页第15页燕山大学课程设计说明书第1章设计说明1.1设计思路本设计名称为彩色信号灯控制，要实现的基本功能为三乘三列的彩色信号灯LED9至LED17依次亮灭至10次，同时用数码管显示循环的次数，当循环到

4、十次时点阵显示字母V，且循环停止，彩灯亮灭的显示间隔设为0.5秒或1秒。故为实现此设计我采用了三个时钟频率，两个低频频率CLK1、CLK2用以控制彩灯亮灭的时间间隔，同时通过输入的数字开关信号SWITCH选择CLK1或CLK2,以控制彩灯显示时间间隔的大小，CLK3设为1024HZ的中频频率，用以控制点阵显示的行列扫描及动态数码管显示扫描。当switch开关信号选择显示频率后，按照任务书要求LED灯的14个状态开始循环，循环一次中间变量COUT计数1，同时使CLK3高频信号扫描点阵显示及数码管显示，控制当COUT计数为十时，点阵显示字母V，在计数的同时通过COUT同

5、时控制两位动态数码管显示循环的次数即输出动态数码管段选信号，并且输出数码管位选信号控制十位数及个位数的分别显示。1.2模块介绍本次设计值采用了一个模块来实现设计要求。在模块里先是定义个输入输出变量，及中间变量，其中F为LED灯显示信号，Q为动态数码管段显示信号，row为点阵显示行信号，liner为点阵显示列信号ss0为动态数码管段位显示信号，cout中间变量为循环计数定义，ge中间变量为个位数码管显示值，shi中间变量为十位数码管显示值。在本模块中，共用了三个always句块来实现所要求的的基本功能，首先通过assign语句，给中间变量clk赋值，使switch为高

6、电平时，clk为clk1，当switch为低电平时，clk为clk2,然后在第一个always句块中，使clk为其敏感信号，在该句块内先通过中间变量a，及case语句实现LED灯14个状态的循环，且循环一次循环计数中间变量cout增一，同时将cout赋值给个位数码管显示值ge，当cout增至十时，给十位数码管显示值shi赋值1，同时使a等于15，在case语句中执行default语句，使LED灯全部熄灭，循环结束，在第二个always句块中以1024HZ的clk3为敏感信号，当cout为10时，通过中间变量b执行case语句，输出点阵行列信号的4个状态，使点阵显示字

7、母V。在第三个always句块内，以shi及ge为敏感信号，在句块内部使当clk3为高电平时，输出位选信号ss0为1，选数码管DS7A用以显示循环的个位数，然后通过ge执行case语句，输出个位数的段选信号。然后使clk3为低电平时，输出位选信号ss0为0，选数码管DS78用以显示循环的十位数，再通过shi执行case语句，输出十位数的段选信号。1.3真值表共15页第15页燕山大学课程设计说明书a)计数器1中计数值COUT与SHI和GE位的对应关系：COUTSHI3SHI2SHI1SHI0GE3GE2GE1GE00000000001000000012000000