eda課程設計---節(jié)日彩燈控制器

1、<p>　　課 程 設 計</p><p>　　課程設計名稱： EDA課程設計 </p><p>　　電子信息工程技術專業(yè)課程設計任務書</p><p>　　說明：本表由指導教師填寫，由教研室主任審核后下達給選題學生，裝訂在設計（論文）首頁</p><p><b>　　1 設計任務及要求</b&g

2、t;</p><p>　　本次課程設計是設計一個8路彩燈控制器，能夠控制8路彩燈按照兩種節(jié)拍，四種花型循環(huán)變化。兩種節(jié)拍分別為0.25s和0.5s。四種花型分別是：</p><p>　?。?）8路彩燈分成兩半，從左至右順次漸漸點亮，全亮后則全滅。</p><p>　　從中間到兩邊對稱地漸漸點亮，全亮后仍由中間向兩邊逐次熄滅。</p><p>

3、　　8路彩燈從左至右按次序依次點亮，全亮后逆次序依次熄滅。</p><p>　　從兩邊到中間對稱地漸亮，全亮后全滅。</p><p>　　設計完成后，在試驗箱上進行仿真，與實驗需要達到的要求進行對比，驗證是否正確。</p><p>　　通過本次課程設計，需達到以下目的：</p><p>　　熟悉Max+plus Ⅱ軟件的使用方法,使自己能更加

4、熟練的操作. 并能熟悉使用原理圖輸入設計法和 VHDL 文本輸入設計法進行設計,完成設計任務.</p><p>　　增強自己實際動手能力,獨立解決問題的能力.</p><p>　　通過對課程設計對以前所學的知識進行更新及鞏固.</p><p>　　2設計原理及總體框圖</p><p><b>　　設計原理：</b><

5、;/p><p><b>　　彩燈狀態(tài)圖</b></p><p><b>　　總體框圖</b></p><p><b>　　CLK</b></p><p>　　分頻模塊：把時鐘脈沖二分頻，得到另一個時鐘脈沖，讓這兩種時鐘脈沖來交替控制花型的速度。</p><p&

6、gt;　　二選一模塊：選擇兩種頻率中的一個控制彩燈的花型。</p><p>　　8路彩燈的四種花型控制模塊：整個系統(tǒng)的樞紐，顯示彩燈亮的情況。</p><p><b>　　3 程序設計</b></p><p><b>　　3.1分頻模塊設計</b></p><p>　　程序：library ieee

7、;</p><p>　　use ieee.std_logic_1164.all;</p><p>　　entity fenpin2 is</p><p>　　port( clk:in std_logic;</p><p>　　clkk:out std_logic);</p><p>　　end fenpin2;<

8、/p><p>　　architecture behav of fenpin2 is</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　process(clk)</p><p>　　variable clkk1:std_logic:='0';</p><p><b

9、>　　begin</b></p><p>　　if clk'event and clk='1' then clkk1:= not clkk1;</p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　clkk<=clkk1;</p><p>　　end

10、process;</p><p>　　end behav;</p><p>　　3.2二選一模塊設計</p><p>　　程序：library ieee;</p><p>　　use ieee.std_logic_1164.all;</p><p>　　entity mux21 is</p><p&

11、gt;　　port(a,b,s:in std_logic;</p><p>　　y:out std_logic);</p><p>　　end mux21;</p><p>　　architecture behave of mux21 is</p><p><b>　　begin</b></p><p

12、>　　process(a,b,s)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　if s='0' then y<=a;</p><p>　　else y<=b;</p><p><b>　　end if;</b></p>&

13、lt;p>　　end process;</p><p>　　end behave;</p><p>　　3.3 8路彩燈的四種花型控制模塊設計</p><p>　　程序: Library ieee;</p><p>　　USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;</p><p>　　USE IEE

14、E.STD_LOGIC_unsigned.ALL;</p><p>　　entity color8 is</p><p>　　port(clk,rst :in std_logic;</p><p>　　q:out std_logic_vector(7 downto 0));</p><p><b>　　end;</b>&

15、lt;/p><p>　　architecture a of color8 is</p><p>　　signal s:std_logic_vector(4 downto 0);</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　process(s,clk)</p><p><b

16、>　　begin</b></p><p>　　if rst='1' then s<="00000";</p><p>　　elsif clk'event and clk= '1' then</p><p>　　if s="11111" then</p>

17、<p>　　s<="00000";</p><p>　　else s<=s+1;</p><p><b>　　end if;</b></p><p><b>　　case s is</b></p><p>　　when "00000"

18、=>q<="00000000";</p><p>　　when "00001"=>q<="10001000";</p><p>　　when "00010"=>q<="11001100";</p><p>　　when "

19、00011"=>q<="11101110";</p><p>　　when "00100"=>q<="11111111";</p><p>　　when "00101"=>q<="00000000";</p><p>　　

20、when "00110"=>q<="00011000";</p><p>　　when "00111"=>q<="00111100";</p><p>　　when "01000"=>q<="01111110";</p>

21、<p>　　when "01001"=>q<="11111111";</p><p>　　when "01010"=>q<="11100111";</p><p>　　when "01011"=>q<="11000011";&

22、lt;/p><p>　　when "01100"=>q<="10000001";</p><p>　　when "01101"=>q<="00000000";</p><p>　　when "01110"=>q<="10000

23、000";</p><p>　　when "01111"=>q<="11000000";</p><p>　　when "10000"=>q<="11100000";</p><p>　　when "10001"=>q<=

24、"11110000";</p><p>　　when "10010"=>q<="11111000";</p><p>　　when "10011"=>q<="11111100";</p><p>　　when "10100"

25、=>q<="11111110";</p><p>　　when "10101"=>q<="11111111";</p><p>　　when "10110"=>q<="11111110";</p><p>　　when "

26、10111"=>q<="11111100";</p><p>　　when "11000"=>q<="11111000";</p><p>　　when "11001"=>q<="11110000";</p><p>　　

27、when "11010"=>q<="11100000";</p><p>　　when "11011"=>q<="11000000";</p><p>　　when "11100"=>q<="10000000";</p>

28、<p>　　when "11101"=>q<="00000000";</p><p>　　when others=>null;</p><p><b>　　end case;</b></p><p><b>　　end if;</b></p>

29、<p>　　end process;</p><p><b>　　end;</b></p><p><b>　　4 編譯及仿真</b></p><p>　　4.1分頻模塊仿真波形:</p><p>　　右上圖可知，輸出clkk的頻率只有clk的一半，所以二分頻的目的達到，程序無誤。用用二

30、分頻可組成四分頻和其他分頻。</p><p>　　4.2二選一模塊仿真波形：</p><p>　　此模塊常用，無問題。</p><p>　　4.3 8路彩燈的四種花型控制模塊仿真波形：</p><p>　　由上波形圖可知，彩燈是按照四種花型變化的。此模塊靈活多變，可添加更多的花型。</p><p>　　5 硬件調試與結

31、果分析</p><p><b>　　測試結果分析</b></p><p>　　1.系統(tǒng)電路圖畫好后，先進性波形仿真，波形仿真圖如下：</p><p><b>　　彩燈狀態(tài)圖</b></p><p>　　2.EDA實驗儀采用的是ACEX1K系列中的EP1K30TC44-3 芯片，所以在選擇芯片時，應選

32、對芯片。</p><p>　　3.引腳設定（Assign—Pin/Location/Chip）</p><p>　　4.保存，再次編譯，注意是否有警告和錯誤。</p><p>　　5.無誤后，連接試驗箱與電腦。</p><p>　　6.打開實驗板電源，下載編程，執(zhí)行Max+PlusⅡ—Programmer—Configure（注意下載口的選擇

33、――ByteBlaster 口，下載過程中要等到數(shù)碼管顯示變?yōu)?且穩(wěn)定后再進行操作），驗證結果是否正確。 此實驗選擇實驗電路結構No.1，看到上面八個LED燈按照上面表格的狀態(tài)進行變化，符合課程設計要求。</p><p><b>　　6 參考文獻</b></p><p>　　[1] 潘松.EDA技術實用教程（第三版）.科學出版社，2010-7.</p>

34、<p>　　[2] 譚會生.EDA技術與應用.西安電子科技大學出版社</p><p>　　[3] 焦素敏.EDA應用技術.北京：清華學出版社，2005</p><p><b>　　心得體會</b></p><p>　　第一，通過本次課程設計，我熟悉和掌握了課程設計的基本方法和步驟，提高了綜合實驗能力。</p><p

35、>　　第二，本次課程設計加深了我對EDA技術的進一步深入理解。熟悉了VHDL程序編寫和原理圖輸入法的優(yōu)缺點，為我以后更好地運用MAX+Plus II奠定了良好的基礎。</p><p>　　第三，通過這次課程設計，使我受益頗多。了解到課程實習設計是開端，連接是關鍵，測試是必須。既鞏固了課堂上學到的理論知識，又掌握了常用集成電路芯片的使用。在此基礎上學習了系統(tǒng)設計的基本思想和方法，學會了科學地分析實際問題，通過