可修編-可修編-課程披廿EDA技術(shù)與VHDL語言課程設(shè)計報告題目:班級:姓名:學(xué)號:指導(dǎo)電子與信息工程學(xué)院信息與通信工程系多路彩燈控制器［?要h現(xiàn)代電子設(shè)廿技術(shù)的核心已EliH專向基于廿算機的電子設(shè)廿自動化技術(shù)，即EDA技術(shù)。EDA技術(shù)就是依謨助能強大的計算機,在EDA工具軟件平臺上，對以硬件描述語言HDL為邏輯描述手段完成的設(shè)廿文件，自動地完成逆輯編譯、化簡、分創(chuàng)、妹合、布局布線以員遐輯優(yōu)化和仿真測試，直至實現(xiàn)既定的電子線路系貌助能。EDA技術(shù)式的設(shè)廿者的工作僅限于科用軟件的方式，即和用硬件語言和EDA軟件來完飯對系坑硬件助能的實現(xiàn),這是電子設(shè)廿的一個巨大進步。［關(guān)1堀］:電子設(shè)計自動化(EDA)；VHDL；彩燈控翎器；可修編可修編?目錄1解決方案11.1方案11.2說明12模塊設(shè)廿及其助能描述22?1模塊功能描述22.2時序控軸模塊22.3顯示技制模挾53多路彩燈控制器的實現(xiàn)83.1整體為能描述83.2設(shè)計原理94總結(jié)11可修編-可修編-1解決方案1.1方案我用VHDL言設(shè)廿了一f十兀路彩燈控制器，兀種花型循壞變化，有異步涓零開關(guān)，并且可以選擇快慢兩種節(jié)拍。本控制電路采用VHDLi§言設(shè)計。運用自頂而下的設(shè)廿思想,按功能逐層分創(chuàng)實觀層次化設(shè)廿。根據(jù)多路彩燈控制器的設(shè)廿原理，將整個控制器分為兩個部分，分別為時序控制模快和顯示腔制模塊。時序控制模塊實現(xiàn)的功能是產(chǎn)生1/4和1/8的時鐘信號。顯示控制模快中實現(xiàn)的兀種花型分別為:"01010""01100""01110""10000""11110""01111"整個電路僅有時序控制和顯示控制兩個模塊。1.2說明我們可以從兩方面人手。先寫時序控制模決,再寫顯示腔制?？?。最后用例化語句。把他們結(jié)合在一起。實現(xiàn)元器件的組合。2模塊披it及其功能描述2/1模塊功能描述時序腔制模快的助能是產(chǎn)生輸人脈沖的1/4分頻脈沖信號和1/8分額脈沖倩號,以此腔制十兀路彩燈的快慢節(jié)奏變化。時序模塊有3個輸入1個輸出。CHOOSE是控制彩燈變換快慢的。CHOOSER時，輸岀1/4/分i脈沖信號。CHOOSER時，輸岀1/8分頫脈沖信號。CLK-IN是輸入的脈沖信號。RESET是置位信號。高電平有效。CLKOUT是輸出信號。顯示腔制模塊的助能是使電路產(chǎn)生衣種花型并目循壞顯示，以此實現(xiàn)本次課程設(shè)it要觀的名路彩燈腔制器的花型循壞顯示助能。顯示模塊有2輸入1個輸出°CLK是時外輸人信號。RESET是置位信號，高電平有效。Q是輸岀信號，輸岀6種彩燈變化。2?2時序控制模塊1.時序控制模挾VHDL文本輸入和截圖:LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYfenpinISPORT(CHOOSE:INSTD.LOGIC;CLK:INSTD.LOGIC;RESETJNSTD_LOGIC;CLKOUT:OUTSTD.LOGIC);ENDfenpin;ARCHITECTUREBEHAVOFfenpinISSIGNALCLLK:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(CLK,RESET,CHOOSEJISVARIABLECOUNT:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);BEGINIFRESET=TTHENCLLK<=O;C0UNT:="00(r；ELSIFRISING_EDGE(CLK)THENIFCHOOSE/THENIFCOUNT=OirTHENCOUNT:=OOOb;CLLK<=NOTCLLK;ELSECOUNT二COUNT+T;ENDIF;ELSEIFCOUNTS11THENCOUNT:=OOOb;CLLK<=NOTCLLK;ELSECOUNT=COUNT+T;ENDIF;ENDIF;ENDIF;可修編-可修編-可修編可修編?ENDPROCESS;CLKOUT<=CLLK;ENDARCHITECTUREBEHAV;LIBRARYIEEE；USEIEEE?STD_：LOG：[C_：L164?ALL：USEIEEE?STD【LOGHC[UNSIGNED.ALL：ENTITYfenpiiiIS"PORT(CHOOSE!INSTD_LOGIC；6K：INSTD_LOGIC；"RESET:INSTD_LOGIC;C匸KOUT:OUTSTD_LOGIC);ENDfenpin;ARCHITECTUREBERAVOFfenpinISSIGNALCLLK:STD_LOGIC;BEGIN ~PROCESS(CLKrRESET.CHOOSE)ISVARIABLECOUNT:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWTO0);BEGIN ~ ~IFRE5ET='1'THENCLLK<=10';COOTTT:=n000;ELSIFRISING_EDGE(CLK)THENIFCHOOSE=11~THENIFCOUNT=ff011r,THENCOUNT:=M000r';CLLK<=NGTCLLK;2ELSE2.COUNT；=COUNT+'I'；2匚ENDIF；ELSEIFCOUNI=f,lllnTHENCOUNT;=r'000r,；CLLK<=NQTCLLK；25ELSECOUNT^COUNT+'l1；ENDIF；2rENDIF；2SENDIF；ENDPROCESS；CLKOUT<=CLLK；ENDARCHITECTUREBEHAV;2?時序控翎模挾波形俯頁截2.3顯示控制模塊1?時序控制模挾VHDL文本輸入和截圖:LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYmachineISP0RT(CLK:INSTD.LOGIC;RESETJNSTD.LOGIC;Q:OUTSTD_L0GIC_VECT0R(15DOWNTO0));ENDmachine;ARCHITECTUREBEHAVOFmachineISTYPESTATEIS(S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6);SIGNALCURRENT_STATE:STATE;SIGNALQQ:STD_L0GIC_VECT0R(15DOWNTO0);BEGINPROCESS(RESET,CLK)ISCONSTANTF1:STD_LOGIC_VECTOR(15DOWNTO0):="01010";CONSTANTF2:STD_LOGIC_VECTOR(15DOWNTO0)701100";CONSTANTF3:STD_L0GIC_VECT0R(15DOWNTO0):=01110";CONSTANTF4:STD_L0GIC_VECT0R(15DOWNTO0):=M10000";CONSTANTF5:STD_L0GIC_VECT0R(15DOWNTO0)：="11110M;CONSTANTF6:STD_L0GIC_VECT0R(15DOWNTO0):=-0111V;BEGINIFRESET=TTHENCURRENT_STATE<=SO;ELSIFRISING_EDGE(CLK)THENCASECURRENT_STATEISWHENS0=>QQ<=n00000H;CURRENT_STATE<=S1;WHENS1=>QQ<=F1;CURRENT_STATE<=S2;WHENS2=>QQ<=F2;CURRENT_STATE<=S3;WHENS3=>QQ<=F3;CURRENT_STATE<=S4;WHENS4=>QQ<=網(wǎng);可修編可修編?CURRENT_STATE<=S5;WHENS5=>QQ<=F5;CURRENT_STATE<=S6;WHENS6=>QQ<=F6;CURRENT_STATE<=S1;ENDCASE;ENDIF;ENDPROCESS;Q<=QQ;ENDARCHITECTUREBEHAV;LIBRZlRYIEEE;USEIEEE?STD_LOG：EC_1164?ALI.;ENTITYmachineIS"PORT(CLK:INSTD_LOGIC;RESET：INSTD^LOGIC；Q:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(15DOWNTO0));ENDmachine;ARCHITECTUREBEHAVOFmachineISTYPESTATEIS(S0fSlfS2fS3fS4fS5fS6);SIGNALCURRENT_STATE:STATE；SIGNALQQ:STD_LOGIC_VECTOR(15DOWNTO0);BEGINPROCESS(RESET,CLK)ISCONSTANTCONSTANTCONSTANTCONSTANTCONSTANTCONSTANTBEGINFl:STD_LQG1C_VECTQR(15CONSTANTCONSTANTCONSTANTCONSTANTCONSTANTCONSTANTBEGINFl:STD_LQG1C_VECTQR(15F2:STD^LOGICA^ECTOR(15F3:STD^LOGIC^VECTOR(15F4:STD^LOGIC^VECTOR(15F5:STD^LOGIC^VECTOR(15F6:STD^LOGICJ^CTOR(15DOWNTODOWNTODOWNTODOWNTODOWNTODOWNTO0)；=r,1010101010101010r,；0):=n1100110011001100r';0):=,,1110001110001110r';0):=,,1111000011110000r';0):=,,1111100000111110r,;0):=n1111110000001111r,;IFRESET=,1IFRESET=,1,THENRrRENT_STATE<=SO;ELSIFRISING_EDGE(CLK)THENCASECURRENTSTATEISWHENSO=>QQ<=nOOOOOOOOOOOOOOOOr';CURRENT_STATE<=Sl;WHENS1=>QQ<=F1;CURRENT_STATE<=S2; 一WHENS2=>QQ<=F2;CURRENT【STATE<=S3；WHENS3=>QQ<=F3;CURRENT2STATE<=S4;WHENS4=>QQVF4：CURRENT[STATEQS5：WHENS5=>QQ<=F5;CURRENT2STATE<=S6;WHENS6=>QQ<=F6;CURRENT2STATE<=S1;ENDCASE;2?顯示控制模塊股形們真截圖:可修編-可修編-pM勿92qO.Qn,60.9 509wICO,0w120nsHOpnsJ6O,0wl購/)2勿0pa22D.pzZS.p2WO卩a: p2115.0班wmiwiiiiiim刪呱側(cè)MwowMi幀呱呱測側(cè)刪加iwminiiiiiwniiim呱wiwwwiwiwwiwii<?>w廠廠<?>w廠廠」~iruuLTiririuunrv1J"""UU~U~U~UUUUUI」Uuuuuuuuuuuuuu—TLrLrLrLrLrLrLrLrLrLTLrLru-ju-LnLrnj^Lrtrn^xrxrnj-Lm^r^jn_jurn.nnjui_rui_nrLjm_jm_jinjuuin_nn_nn__jvuvLJin_nn_ruuuuuumjirLJUi_nrmrLJULJULJinnnjinnmnnnnnnJuiruuiririiulrir^ru-LrLTLFLm-LnLnLnrtJ-Lrvn^r^r^^L^LrxrxrjkJUumjULarmrLTifLJULJUuiJLJinnJUUnJUUULTLJULJULnRJUUUlJnnn.anjinrr衛(wèi)一n一j-nTnj—Lr^Lrn^m^Tru-VLrxnLrTrjifLnjuuuuLnrLnjLjmjifLruLnjLJm_JLnjui_nj"-jLnfLnjLnrinjLrumfLnjuTLruLrLnnjLnn_nru~_n_n_n_n_n_n_rLn_n_n_n_n_ro—rmj-LrirLrTrxnrmjjm_jirLmiJirLJULnrLrm_Jin_nrLmLnnn^rirn.n"rLn_n.nn_nnnn.njnnnnTLnnnnrijhj~u~u~uu""uu~u~u~u""uu~u~i__^innnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnrLjmjiruinnnnrm_roannnnnnnnrmnfLnnnnnnnnnnnnnJuuuliuubuuujinnnnnnnnnnnnnnnnnnnnfmjirmmrmnjinnrmjirmrn.n.nn__njinn,n_na[mj *3多路彩燈控制器的實現(xiàn)3.1整休功能描述在時序腔制電ISfenpin的設(shè)it中，利用it數(shù)器計數(shù)這到分頓值時,對廿數(shù)器進行渭零，同時稱輸出信號反向,迪就非常簡潔地實現(xiàn)了對輸人基準信號的分額，并且分S!信號的占空比為0.5。在顯示控翎電路machine的設(shè)計中，利用狀態(tài)機非常簡潔地實規(guī)了穴種花里的循壞變換，同時利用X個十兀位常數(shù)的設(shè)廿,可非常方便地設(shè)置和修改風(fēng)種花塑。對干頃層程序的設(shè)廿，若為模塊較多的系統(tǒng)，最好使用文本的程序設(shè)廿方式。但因本系貌?？燧^少，既可使用文本的程序設(shè)it方式，也可以使用原理圖的設(shè)計方式。彩燈顯示控制電路是整tSit的核心，彩燈顯示控制模塊能進行彩燈的圖案控胃,它負責(zé)整個設(shè)it的輸岀效果即各種彩燈圖案的樣武變化。在電路巾以1代表燈亮，以0代表燈滅，由0,1按不同的觀律組合代表不同的燈光圖案，同時使其選擇不同的頤率，從而實觀名種圖案名種頤率的花樣功能顯示。該程序充分地說明了用VHDL設(shè)廿電路的簡單易修改,RO可通il適當?shù)馗淖兂绦蛑休敵鲎兞縼砀淖儾薀舻幕ㄐ?。時序腔制模塊對燈閃的速度腔制有兩種速度:一是1/4分頤時鉀脈沖，二是1/8分頫時押脈沖。并目還可以通過改變cLKIN的時鉀輸入信號來產(chǎn)生更名的頤率。3.2設(shè)廿原理1.1體模挾VHDL文本輸入和截圖:LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYAAAISPORT(CLK:INSTD_LOGIC;RESETJNSTD_LOGIC;C:INSTD_LOGIC;Q:OUTSTD_L0GIC_VECT0R(15DOWNTO0));ENDAAA;ARCHITECTUREoneOFAAAISPONENTfenpinISPORT(CHOOSE:INSTD.LOGIC;CLK:STD_LOGIC;RESETJNSTD_LOGIC;CLKOUT:OUTSTD_LOGIC);ENDPONENTfenpin;PONENTmachineISPORT(CLK:INSTD.LOGIC;RESETJNSTD_LOGIC;Q:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(15DOWNTO0));ENDPONENTmachine;SIGNALS1:STD_L0GIC;BEGINU1:fenpinPORTMAP(CH00SE=>C,CLK=>CLK,RESET=>RESET,CLK0UT=>S1);U2:machinePORTMAP(CLK=>S1,RESET=>RESET,Q=>Q);endone;LIBRARYIEEE;USEIEEE?STD_LOG：TC_1164.ALL;ENTITYAAAISPORT(CLK:INSTD_LOGIC;RESET：INSTD_LOGIC；C:INSTD_LOGIC；Q:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(15DOWMTO0));ENDAAA;"ARCHITECTUREoneOFAAAISCOMPONENTfenpinISPORT(CHOOSE:INSTD_LOGIC;CLK：STD_LOGIC；RESET:INSTD_LOGIC;CLKOUT:OUTSTD_LOGIC)；ENDCOMPONENTfenpin;COMPONENTmachineISPORT(CLK:INSTD_LOGIC；RESET:INSTD_LOGIC；Q：OUTSTD_LOGIC_VECTOR(15DOWNTO0))；ENDCOMPONENTmachine;2.SIGNALS1；STD_LOGIC；22BEGINU1:fenpinPORTMAE(CHOOSE=>C,CLK=>CLK,RESET=>RESET,CLKOUT=>S1);U2:machinePORTMAF(CLK=>S1,RESET=>RESETrQ=>Q);endone;|2.整體模塊RTL電路圖截圖:

3?整休控翎模挾波形仿真截圖: ■MCMTiketa/ 4300M?|?T?血■