彩灯变换控制器设计

《彩灯变换控制器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、学号EDA技术及应用A课程设计说明书彩灯变换控制器设计起止日期：2015年12月28日至2015年12月31日学生姓名班级13电信科1班成绩指导教师(签字)计算机与信息工程学院电子信息工程系2015年12月31日课程设计任务书2015—2016学年第1学期计算机与信息工程学院电子信息工程系13电信科专业1班课程设计名称：EDA技术及应用A设计题目：彩灯变换控制器设计完成期限：自2015年12月28日至2015年12月31日共1周一．课程设计依据在掌握常用数字电路原理和技术的基础上，根据EDA技术及应用课程所学知识，利用硬件描述语言（VHDL

2、或VerilogHDL），EDA软件（QuartusⅡ）和硬件开发平台（达盛试验箱CycloneⅡFPGA）进行初步数字系统设计。二．课程设计内容设计彩灯控制器，实现16个三色LED花样显示，具有4种显示模式：s0，从左到右逐个点亮LED；s1，从右到左逐个点亮LED；s2，从两边到中间逐个点亮；s3，从中见到两边逐个点亮。每个模式有4档速度，快、稍快、中速、慢速；设计时序逻辑实现模式的自动循环切换，速度切换，颜色手动切换。（提示：可把各种图形存储在片内ROM中，通过数据读取实现）。扩展设计：LED通过串行移位寄存器进行连接（串行驱动采用H

3、C595或MBI5026驱动）。三．课程设计要求1.要求独立完成设计任务。2.课程设计说明书封面格式要求见《天津城建大学课程设计教学工作规范》附表13.课程设计的说明书要求简洁、通顺，计算正确，图纸表达内容完整、清楚、规范。4.测试要求：采用modelsim或Quartus进行时序仿真，并在实验箱上验证设计结果。5.课设说明书要求：1)说明题目的设计原理和思路、采用方法及设计流程。2)对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作明确的描述。3)对实验和调试过程，仿真结果和时序图进行说明和分析。4)包含系统框图、电路原理图、HDL设计程序、仿真测

4、试图。指导教师（签字）：教研室主任（签字）：批准日期：2015年12月24日目录第1章设计方案及原理11.1设计方案11.2设计原理及流程1第2章设计程序32.1VerilogHDL程序3第3章原理图及仿真波形63.1原理图63.1.1顶层文件原理图63.2仿真波形63.3仿真结果分析73.4硬件联接83.4.1引脚分配83.4.2实验箱硬件电路部分的线路连接8总结9参考文献10第1章设计方案及原理1.1设计方案本次课程设计采用VerilogHDL硬件描述语言编写控制程序，应用QuartusⅡ软件实现仿真测试。拟定系统方案框图，画出系统框图

5、中每框的名称、信号的流向，各框图间的接口。使用VerilogHDL设计软件画出原理图，采用FPGA芯片对LED灯进行控制，使其达到流水跑马灯显示的效果，LED灯采用共阳极接法，当给它一个低电平时，LED点亮，我们利用移位寄存器使各输出口循环输出高低电平，达到控制的目的。1.2设计原理及流程本次试验我的内容是彩灯变换控制器设计的设计，下面我简单的进行一下原理的阐述。设计方案流程图如图1-1所示：给定系统时钟设定速度变量控制LED点亮顺序循环图1-1方案流程图彩灯控制器课程设计的要求是控制16个LED进行花样显示，具有4种显示模式，所以应设计四

6、种显示模块：第一种显示是从左向右顺序点亮LED。第二种显示：从右向左顺序点亮LED。第三种显示：从两边向中间顺序点亮LED。第四种显示：从中间到两边顺序点亮LED。每个模式有4档速度，快、稍快、中速、慢速；四种显示模式自动循环切换，速度切换，颜色手动切换。为了完成要求的效果显示，我准备以下方案。由于要求比较简单，所以不用分为很多模块来具体控制，所以我先利用移位寄存来完成灯的点亮，并采用LED灯共阳极接法，当给LED低电平时LED灯12点亮，那么当我们需要点亮某位LED灯时，只需在该位上赋予低电平即可。本次设计中我要实现16个LED灯从左到右

7、依次点亮，那么就可以给这16个数码灯分别赋值0111111111111111，经过一段时间的延时后再给其赋值1011111111111111，再经过一段时间延时后再给其赋值110111111111111，依次类推，则最后一种赋值状态为1111111111111110，这样就实现要求中所要求的。同理，要实现数码灯从右向左依次点亮，从中间向两端依次点亮，从两端向中间依次点亮都可以采用这样赋值的方法。为了达到四种显示模式循环切换的目的，可以将以上的所有赋值语句以顺序语句的形式置于进程中，这样在完成了一种显示方式后就会自动进入下一种设定好的显示模式

8、，如此反复循环。任务中要求实现每种模式有四种速率循环方式，这里我采用了硬件连接拨码开关控制速率，共用慢速、中速、稍快、快四档速度。设计中我还为程序增添了复位功能，当需要程序复位时