基于eda技术设计的32路彩灯控制器毕业设计论文

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1、基于EDA技术设计的32路彩灯控制器毕业设计论文1绪论随着科技日新月异的发展，在现代生活中，彩灯作为一种景观，安置在各种建筑物的适当地方作为装饰添加气氛，达到了广告宣传的作用。对实时动态效果的灯光进行实时控制的装置很多，如电脑编程多路彩灯控制器、CEC电脑彩灯控制器、EPROM程控编码彩灯控制器和计算机灯光控制系统。以上这些控制装置均运用计算机技术、电子信息技术和声光及无线技术，对被控灯光系统按设定的要求进行亮、灭灯等控制，形成了各种各样的灯光图案效果，有时还配以音乐和水幕喷射，营造了梦幻般的艺术特景效果，让人叹为观止。1.1课题背景在经济和商业高度发达的今天，彩灯已经成为人民日

2、常生活不可或缺的一部分，已经逐渐开始被越来越多的人们所关注，在家庭中的使用率不断提高，大大的丰富和改善了人民的生活。彩灯可由不同颜色色彩的LED灯组成，通过控制不同颜色的灯的亮与灭时间顺序，呈现出不同的花型和图案，极大的丰富了乏味的现代都市夜景，让城市圈成为了多姿多彩的不夜城。此次设计主要是根据可编程逻辑器件，使用硬件描述语言VHDL，采用了“自顶而下”的设计思路，完成一个32路彩灯控制器的设计，并且使用QuartusII仿真软件来仿真结果。VHDL(VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage,超高速集成电路

3、硬件描述语言)诞生于1982年，是由美国国防部牵头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，可支持自顶向下(ToptoDown)和基于库(LibraryBased)的设计的特点，因此设计人员可不必了解硬件结构。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

4、体的门级逻辑电路的网表，下载到具体的CPLD-41-器件中去，从而实现可编程的专用集成电路（ASIC）的设计。用VHDL语言进行数字逻辑电路和数字系统的设计,是电子电路设计方法上的一次革命性变革。与传统设计方法相比,与其它硬件设计方法相比，用VHDL进行工程设计的优点是多方面的：具有很强的行为描述能力，可支持大规模设计的分解和已有设计的再利用，可读性良好，便于发现错误及修改，使用其仿真器对VHDL源代码进行仿真允许设计者不依赖于器件，容易发现设计中出现的问题。实现了设计与工艺无关，可移植性较好，面向市场时间快，成本低，性价比和ASIC移植等优点。1.2研究目的和意义如今随着时代和

5、科技日异月新的发展和突破，彩灯作为一种景观应用越来越多，现实生活中,彩灯作为一种装饰和艺术渲染工具,起到很好的广告宣传作用,为人们增添了节日气氛,也为人们的生活增添了一道亮丽的色彩。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。它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。现代生活中,彩灯已经成为必不可少的景观,本次设计本着与实际生活密切联系的原则,论述了使用VHDL设计32路彩灯控制器的过程。随着科学技术的发展以及人民生活水平的提高,VHDL是一种应用较为广泛的HDL

6、语言，能对范围广泛的各种复杂的网络在不同的抽象级加以描述，而且在整个设计过程中可使用同一种语言。采用VHDL作为HDL综合设计的优点有：标准语言，即设计者可在不同环境下进行设计；仿真和综合均可采用同一种语言进行；VHDL中提供的大量的资源模块，简化了设计者的开发工作；由VHDL描述的源文件既是程序文件又可作为设计的文档。VHDL为设计提供了更大的灵活性，使程序具有更高的通用性。EDA技术使得复杂的电子系统的设计变的简单易行，提高了设计效率，同时也提高了设计的灵活性、可靠性和可扩展性。伴随着计算机技术和微电子信息技术的飞速发展，EDA技术在现代数字系统设计中必然将发挥越来越重要的作

7、用，同时也为大学生更好地认识社会提供了很好的机会。-41-2设计内容基于可编程逻辑器件CPLD芯片，配以适当的外围电路，设计一种32路16种变换花样的彩灯控制器，能以快慢两种频率循环变化，有清零开关。1、用VHDL语言设计系统程序，并进行仿真测试；2、该系统具有16种花型变化，演示的16种花型自拟；3、系统演示以快慢两种频率（频率为0.25S和0.5S）循环变化；4、系统有清零开关；5、并设计其外围电路。2.1功能描述本次设计的32路彩灯控制系统设定有十六种花样变化，整个系统共有