8路彩燈控制器

1、河南工業(yè)大學(xué)EDA技術(shù) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告專業(yè) * 班級(jí)* 姓名 * 學(xué)號(hào) * 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 6316+ 6515 實(shí)驗(yàn)日期 2014-11-25 成績(jī)?cè)u(píng)定 一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目8路彩燈控制器二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.利用2分頻的時(shí)鐘脈沖來實(shí)現(xiàn)兩種節(jié)拍的交替，控制花形的循環(huán)。2.學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)花形，并能使其正確的循環(huán)。3.學(xué)會(huì)二選一多路選擇器的設(shè)計(jì)。三、實(shí)驗(yàn)原理8路彩燈控制器由分頻器、二選一多路選擇器、花形控制器3個(gè)模塊組成，分頻器的原理是在編寫VHDL語言時(shí)，加一個(gè)中間變量，時(shí)鐘上沿（或下沿）每到來一次，此變量反轉(zhuǎn)，這樣時(shí)鐘走兩個(gè)周期，此變量剛好一個(gè)周期，再把此變量賦值給輸出即得到二分頻模塊。分頻器VHDL源程序如下圖分頻器仿真

2、波形花形控制器。本8路彩燈控制器的設(shè)計(jì)需要8路彩燈按照兩種節(jié)拍、三種花形變化。兩種節(jié)拍分別為0.25s和0.5s。三種花形分別是：（1）8路彩燈從左至右按次序漸亮，全亮后逆次序漸滅。（2）從中間到兩邊對(duì)稱地漸亮，全亮后仍由中間向兩邊逐次漸滅。（3）8路彩燈分成兩半，從左至右順次漸亮，然后順次漸滅，然后全亮，最后再全滅。每一種花形的變化都用狀態(tài)標(biāo)識(shí)來表示，當(dāng)一種花形變化完成后，通過狀態(tài)標(biāo)志來進(jìn)入下一種花形的變化，如此來實(shí)現(xiàn)可循環(huán)操作。當(dāng)所以花形都循環(huán)完成后，進(jìn)行節(jié)拍的變換，然后進(jìn)入另一種頻率的變化。花形控制器的VHDL源程序如右圖。二選一多路選擇器。 通過花形控制器中JP的信號(hào)變化來控制使用原始

3、時(shí)鐘A，還是使用分頻后的時(shí)鐘信號(hào)B，從而實(shí)現(xiàn)花形在不同節(jié)拍下的循環(huán)變化。二選一多路選擇器的VHDL源程序如左圖。設(shè)計(jì)好以上三個(gè)模塊后，就是頂層原理圖的連接了，連接圖如下，輸入端接時(shí)鐘，輸出端接LED燈組。四、仿真結(jié)果及分析對(duì)已連接完成的原理圖進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如下圖：從仿真結(jié)果圖可以看出，各花形變化的功能都已實(shí)現(xiàn)，并且節(jié)拍的改變也能體現(xiàn)出來。仿真時(shí)，由于花形很多，所以需要把時(shí)鐘調(diào)的很小，要不到10ns才能顯示出節(jié)拍二的仿真圖形，但如果太小，如選擇1ns時(shí)就會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤提示。圖為5ns時(shí)的仿真結(jié)果，各項(xiàng)功能都正常，說明仿真無誤，VHDL程序語言達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。五、硬件驗(yàn)證過程及結(jié)果分析本實(shí)驗(yàn)可采用實(shí)驗(yàn)電路結(jié)構(gòu)NO.1來進(jìn)行驗(yàn)證，8路彩燈依次接PIO32PIO39，clk可接CLOCK0CLOCK4中的人一個(gè)，查表進(jìn)行引腳鎖定。綜合適配后將配置數(shù)據(jù)下載入EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否與要求相一致。通過觀察發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和要求一致，實(shí)驗(yàn)成功。六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)此次實(shí)驗(yàn)要用MAX+ plus這個(gè)軟件進(jìn)行VHDL源程序編程，當(dāng)組裝好試驗(yàn)箱進(jìn)行下載時(shí)，發(fā)現(xiàn)不能下載，整了好久都沒查的問題，就向我們班的學(xué)霸請(qǐng)教了這個(gè)問題，原來主板左側(cè)的3個(gè)開關(guān)，靠右的