EDA技術_項目9_彩燈控制器

1、1項目9實用彩燈控制系統(tǒng)設計2學習目標學習目標能正確分析任務要求，并能根據(jù)系統(tǒng)任務的要求，擬制實用彩燈控制系統(tǒng)的頂層結構功能圖能采用層次設計方法正確構建實用彩燈控制系統(tǒng)能在Max+PlusII軟件平臺上調試實用彩燈控制系統(tǒng)，并進行功能仿真能在EDA實驗系統(tǒng)上進行硬件驗證、測試能在Max+PlusII軟件平臺上對實用彩燈控制系統(tǒng)系統(tǒng)功能與性能進行完善提高 3主要內容主要內容 系統(tǒng)分析與行為描述方法使用層次設計方法構建實用彩燈控制系統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)設計的分析方法在Max+PlusII軟件平臺上進行實用彩燈控制系統(tǒng)構建、調試與功能仿真在EDA實驗系統(tǒng)上實用彩燈控制系統(tǒng)的引腳鎖定、下載與硬件驗證測試 4上次

2、實驗講評 在實用表決器系統(tǒng)中，每個表決者都有三種選擇：分別是同意、反對和棄權。將所有表決結果進行累計，得出同意、反對和棄權票的總數(shù)，當同意票數(shù)大于反對票數(shù)，表決通過，否則不通過，同時在數(shù)碼管上顯示同意、反對和棄權票的總數(shù)。5頂層設計6存在問題不少同學沒有完成。對程序中的復位信號和使能信號不能很好的使用。對表決判斷的程序設計有問題。不會對表決判斷模塊進行波形仿真。7復位信號和使能信號的使用if clr=0 then agree:=000;oppose:=000;abstain:=000; elsif en=1 then因為，clr連接SB19,按下SB19,在信號線PLUSE1上產(chǎn)生一個負脈沖。

3、（參見實驗指導書P23)因為輸出相當于信號線，在同一個進程中，不能對信號多次賦值。為什么是elsif，而不是if？為什么clr=0，而不是1？為什么對中間變量進行復位，而不是對輸出復位？因為如果使用if，當clr=0且en=1時，既復位，又使能，就不能進行正常地表決了。8表決判斷模塊的程序設計需要對計數(shù)的中間變量賦初始值。variable agree,oppose,abstain: std_logic_vector(2 downto 0);beginagree:=000;oppose:=000;abstain:=000;為什么呢？9表決判斷模塊的程序設計方法一：采用21個開關，作為表決輸入。V

4、HDL描述：描述：for i in 0 to 6 loopif (a(i)=1 and b(i)=0 and c(i)=0)then agree:=agree+1; elsif (a(i)=0 and b(i)=1 and c(i)=0) then oppose:=oppose+1; elsif (a(i)=0 and b(i)=0 and c(i)=1) thenabstain:=abstain+1;end if;end loop;優(yōu)點：表決者很直觀，操作很簡單，按下開關a，表示同意；按下開關b，表示反對；按下開關c，表示棄權；缺點：表決者如果誤按了兩個或兩個以上的開關，或者沒有按下任何開關

5、，那表決中會有無效票。數(shù)碼管顯示的字符與表決的結果不對應。10表決判斷模塊進行波形仿真復位有效復位有效使能無效使能無效正常表決正常表決同意同意5人人反對反對1人人棄權棄權1人人非正常表決非正常表決同意同意6人人結果顯示結果顯示3人人反對反對1人人結果顯示結果顯示0人人棄權棄權4人人結果顯示結果顯示0人人因為有因為有4人按了兩個開關人按了兩個開關非正常表決非正常表決同意同意3人人結果顯示結果顯示2人人反對反對1人人結果顯示結果顯示1人人棄權棄權2人人結果顯示結果顯示1人人因為有因為有2人沒有按開關人沒有按開關有有1人按了兩個開關人按了兩個開關11表決判斷模塊的程序設計方法二：采用21個開關，作為

6、表決輸入。VHDL描述：描述：for i in 0 to 6 loopif a(i)=1 then agree:=agree+1; end if;if b(i)=1 then oppose:=oppose+1; end if;if c(i)=1 then abstain:=abstain+1; end if;end loop;優(yōu)點：表決者很直觀，操作很簡單，按下開關a，表示同意；按下開關b，表示反對；按下開關c，表示棄權；數(shù)碼管顯示的字符與表決的結果對應。缺點：表決者如果誤按了兩個以上的開關，表決中會有無效票。12表決判斷模塊進行波形仿真13表決判斷模塊的程序設計方法三：采用14個開關，作為表

7、決輸入。VHDL描述：描述：for i in 0 to 6 loop if(a(i)=1and b(i)=0)then agree:=agree+1; elsif (a(i)=0and b(i)=1)then oppose:=oppose+1; elsif (a(i)=0and b(i)=0)then abstain:=abstain+1; elsif (a(i)=1and b(i)=1)then invalid:=invalid+1;end if;end loop;缺點：表決者不直觀，操作不方便。優(yōu)點：節(jié)省了資源，并考慮了所有表決可能，即同意、反對、棄權和無效。不會因為表決者按下兩個開關，使

8、整個表決無效。14表決判斷模塊進行波形仿真A=1 且B=0，則表示同意；A=0 且B=1，則表示反對；A=0 且B=0，則表示棄權； A=1 且B=1，則表示無效。15實用彩燈控制系統(tǒng)設計實用彩燈控制系統(tǒng)設計1.項 目 分 析2.設 計 方 案3.任 務 分 配4.實 施 計 劃5.預 期 效 果學生講演16周三實驗:實用彩燈控制系統(tǒng)設計實用彩燈控制系統(tǒng)設計 任務與要求:功能與要求：功能與要求： 使用使用EDA實驗箱上的實驗箱上的OUT1OUT8共共8個個LED（發(fā)光二極管），（發(fā)光二極管），構建構建1種頻率（頻率可為種頻率（頻率可為1Hz）、）、1種花色的彩燈控制系統(tǒng)（種花色的彩燈控制系統(tǒng)（

9、1種花樣種花樣可為彩燈從右到左，然后從左到右逐次點亮）。可為彩燈從右到左，然后從左到右逐次點亮）。使用使用EDA實驗箱上的實驗箱上的OUT1OUT8共共8個個LED（發(fā)光二極管），（發(fā)光二極管），構建構建4種頻率（種頻率（4種頻率可分別為種頻率可分別為5Hz、5/2 Hz、5/4 Hz、5/8 Hz，由分頻電路產(chǎn)生）、由分頻電路產(chǎn)生）、4種花色（種花色（4種花樣可分別為種花樣可分別為:彩燈從右到左，彩燈從右到左，然后從左到右逐次閃爍。然后從左到右逐次閃爍。彩燈從右到左點亮，然后從左到右逐次彩燈從右到左點亮，然后從左到右逐次依次熄滅，全亮全滅。依次熄滅，全亮全滅。彩燈兩邊同時亮彩燈兩邊同時亮1個

10、逐次向中間移動再散個逐次向中間移動再散開。開。彩燈兩邊同時亮彩燈兩邊同時亮2個，個，2亮亮2滅）的彩燈控制系統(tǒng)。滅）的彩燈控制系統(tǒng)。17設計分析 實用彩燈控制系統(tǒng)設計，可分成兩個設計：實用彩燈控制系統(tǒng)設計，可分成兩個設計：一是一是1種頻率，種頻率，1種花色；種花色；二是二是4種頻率，種頻率，4種花色。種花色。181種頻率，種頻率，1種花色種花色如何實現(xiàn)？ 做一個計數(shù)器，當每計一個數(shù)，使輸出變換一下。花色要求：彩燈OUT1OUT8，8個LED從右到左，然后從左到右逐次點亮。因此，只要每計一個數(shù)，就點亮一個燈就可以實現(xiàn)。194種頻率，種頻率，4種花色。種花色。4種花色種花色如何實現(xiàn)？ 4種花色（種花色（4種花樣可分別為種花樣可分別為:彩燈從右到左，然彩燈從右到左，然后從左到右逐次閃爍。后從左到右逐次閃爍。彩燈從右到左點亮，然后從彩燈從右到左點亮，然后從左到右逐次依次熄滅，全亮全滅。左到右逐次依次熄滅，全亮全滅。彩燈兩邊同時亮彩燈兩邊同時亮1個逐次向中間移動再散開。個逐次向中間移動再散開。彩燈兩邊同時亮彩燈兩邊同時亮2個，個，2亮亮