2022年彩灯控制器课程方案设计书方案设计书报告 .pdf

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1、EDA 课程设计报告课题名称： 8 路彩灯控制器课程设计专业年级：电子信息科学与技术2009 级学号： * 学生姓名： * 指导教师： *报告完成日期 2011 年 6 月 10 日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页第一章绪论1.1 系统背景伴随着计算机、集成电路和电子设计技术的发展，EDA技术在过去的几十年里取得了巨大的进步。EDA技术使得设计者的工作仅限于利用软件的方式，即利用硬件描述语言和 EDA软件便可完成对系统硬件功能的实现。如今，EDA软件工具已经成为电子信息类产品的支柱产业。从高性能的微处理器、数字信号

2、处理器一直到彩电、音响和电子玩具电路等，EDA技术不单是应用于前期的计算机模拟仿真、产品调试，而且也在P哪的制作、电子设备的研制与生产、电路板的焊接、朋比的制作过程等有重要作用。可以说电子EDA技术已经成为电子工业领域不可缺少的技术支持。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，支持自顶向下（Top to Down ）和基于库（LibraryBased ）的设计的特点。因此设计者可以不必了解硬件结构。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

3、具生成具体的门级逻辑电路的网表，下载到具体的CPLD 器件中去，从而实现可编程的专用集成电路（ASIC）的设计。用(5)VHDL 类型众多而且支持用户自定义类型, 支持自顶而下的设计方法和多种电路的设计。1.2 课程设计内容本次课程设计是设计一个8 路彩灯控制器，能够控制8 路彩灯按照两种节拍，三种花型循环变化。两种节拍分别为0.25s 和 0.5s 。三种花型分别是：（1）8 路彩灯分成两半，从左至右顺次渐渐点亮，全亮后则全灭。（2）从中间到两边对称地渐渐点亮，全亮后仍由中间向两边逐次熄灭。（3）8 路彩灯从左至右按次序依次点亮，全亮后逆次序依次熄灭。设计完成后，在实验箱上进行仿真，与实验需

4、要达到的要求进行对比，验证是否正确。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页通过本次课程设计，需达到以下目的：1熟悉 Max+plus 软件的使用方法 , 使自己能更加熟练的操作. 并能熟悉使用原理图输入设计法和 VHDL 文本输入设计法进行设计, 完成设计任务 . 2增强自己实际动手能力, 独立解决问题的能力 . 3通过对课程设计对以前所学的知识进行更新及巩固. 第二章 系统电路设计2.1 系统总 体设计框架结构CLK 分频模块：把时钟脉冲二分频，得到另一个时钟脉冲，让这两种时钟脉冲来交替控制花型的速度。2.2.1分频模

5、块设计程序： libraryieee。use ieee.std_logic_1164.all。entity fenpin2 is port( clk:in std_logic。 clkk:out std_logic)。end fenpin2 。architecture behav of fenpin2 is begin process(clk) variable clkk1:std_logic:=0。 begin if clkevent and clk=1 then clkk1:= not clkk1。 end if。8 路彩灯的三种花型控制模块分 频 模块二选一模块输出精选学习资料 - -

6、- - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页 clkk=clkk1。 end process。end behav。仿真波形 : 右上图可知，输出clkk 的频率只有 clk 的一半，所以二分频的目的达到，程序无误。用用二分频可组成四分频和其他分频。如：2.2.2二选一模块设计程序：library ieee。use ieee.std_logic_1164.all 。entity mux21 is port(a,b,s:in std_logic。 y:out std_logic)。end mux21。architecture behave of mux

7、21 is begin process(a,b,s) begin if s=0 then y=a。else y=b。end if。end process 。end behave 。仿真波形：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页此模块常用，无问题。else sqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqnull。end case 。end if。end process 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页由上波形图可知，彩灯是按照三种花型变化的。此

8、模块灵活多变，可添加更多的花型。2.3系统硬件电路第三章 实验结果和分析3.1 实验使用的仪器设备电脑一台， EDA 实验仪等。3.2 测试结果分析1.系统电路图画好后，先进性波形仿真，波形仿真图如下：彩灯状态图2.EDA 实验仪采用的是ACEX1K 系列中的 EP1K30TC44-3 芯片，所以在选择芯片时，应选对芯片。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页3. 引脚设定（ Assign Pin/Location/Chip）引脚Pin 引脚Pin clk 54 qq3 80 s 98 qq4 81 rst 9 qq5

9、82 qq0 73 qq6 83 qq1 78 qq7 86 qq2 79 4.保存，再次编译，注意是否有警告和错误。5. 无误后，连接实验箱与电脑。彩灯状态图序号Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 说明0 0 0 0 0 0 0 0 0 第一种花型：8 路彩灯分成两半，从左至右顺次渐亮，全亮后则全灭。1 1 0 0 0 1 0 0 0 2 1 1 0 0 1 1 0 0 3 1 1 1 0 1 1 1 0 4 1 1 1 1 1 1 1 1 5 0 0 0 0 0 0 0 0 第二种花型：从中间到两边对称地渐亮，全亮后仍由中间 向 两 边 逐 次 渐灭。6 0 0 0 1 1 0

10、 0 0 7 0 0 1 1 1 1 0 0 8 0 1 1 1 1 1 1 0 9 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 0 0 1 1 1 11 1 1 0 0 0 0 1 1 12 1 0 0 0 0 0 0 1 13 0 0 0 0 0 0 0 0 14 1 0 0 0 0 0 0 0 第三种花型：顺序精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页15 1 1 0 0 0 0 0 0 16 1 1 1 0 0 0 0 0 17 1 1 1 1 0 0 0 0 18 1 1 1 1 1 0 0 0 19 1 1

11、 1 1 1 1 0 0 20 1 1 1 1 1 1 1 0 21 1 1 1 1 1 1 1 1 22 1 1 1 1 1 1 1 0 第三种花型：逆序23 1 1 1 1 1 1 0 0 24 1 1 1 1 1 0 0 0 25 1 1 1 1 0 0 0 0 26 1 1 1 0 0 0 0 0 27 1 1 0 0 0 0 0 0 28 1 0 0 0 0 0 0 0 结束语本次课程设计是按照先找系统原型，确定实验要求，然后综合出系统框图，按照系统框图设计各个模块，最后综合起来进行的。这也是做综合设计的基本方法。本次实验的彩灯控制器主要程序是设计其变化花型，比较灵活，可任意添加，非

12、常实用。第一，通过本次课程设计，我熟悉和掌握了课程设计的基本方法和步骤，提高了综合实验能力。第二，本次课程设计加深了我对EDA技术的进一步深入理解。熟悉了VHDL程序编写和原理图输入法的优缺点，为我以后更好地运用MAX+Plus II奠定了良好的基础。第三，通过这次课程设计，使我受益颇多。了解到课程实习设计是开端，连接是关键，测试是必须。既巩固了课堂上学到的理论知识，又掌握了常用集成电精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页参考文献1 潘松 .EDA 技术实用教程（第三版）.科学出版社，2010-7. 2 谭会生 .EDA 技术与应用 .西安电子科技大学出版社精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页