EDA课程设计之八路彩灯控制系统

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EDA课程设计:八路彩灯控制器

EDA课程设计:八路彩灯控制器

EDA课程设计:八路彩灯控制器第一篇:EDA课程设计:八路彩灯控制器EDA课程设计设计题目:基于VHDL的8路彩灯控制器设计一、课程设计的目的1.熟悉QuartusⅡ软件的使用方法,使用VHDL 文本输入设计法进行任务设计。

2.增强自己实际动手能力,独立解决问题的能力。

3.通过课程设计对所学的知识进行更新及巩固.二、课程设计的基本要求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。

设计完成后,通过仿真验证与设计要求进行对比,检验设计是否正确。

三、课程设计的内容编写硬件描述语言VHDL程序,设计一个两种节拍、三种花型循环变化的8路彩灯控制器,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。

四、实验环境PC机一台;软件Quartu sⅡ6.0五、课程设计具体步骤及仿真结果1、系统总体设计框架结构分频模块: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。

二选一模块:选择两种频率中的一个控制彩灯的花型。

8路彩灯的三种花型控制模块:整个系统的枢纽,显示彩灯亮的情况。

2、系统硬件单元电路设计1.分频模块设计实验程序:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity fenpin2 isport(clk:in std_logic;clkk:out std_logic);end fenpin2;architecture behav of fenpin2 is beginprocess(clk)variable clkk1:std_logic:='0';beginif clk'event and clk='1' thenclkk1:= not clkk1;end if;clkk<=clkk1;end process;end behav;RTL电路图:波形图:2.二选一模块设计实验程序: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 mux21 is begin process(a,b,s)begin if s='0' then y<=a;else y<=b;end if;end process;end behave;RTL电路图:波形图:3.8路彩灯的三种花型控制模块设计程序: library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity color8 is port(clk,rst :in std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 0));end;architecture a of color8 is signal s:std_logic_vector(4 downto 0);begin process(s,clk)begin if rst='1' then s<=“00000”;elsif clk'event and clk= '1' then if s=“11111” thens<=“00000”;else s<=s+1;end if;case s is when “00000”=>q<=“00000000”;when“00001”=>q<=“10001000”;when“00010”=>q<=“11001100”;when“00011”=>q<=“11101110”;when “00100”=>q<=“11111111”;when “00101”=>q<=“00000000”;when“00110”=>q<=“00011000”;when“00111”=>q<=“00111100”;when“01000”=>q<=“01111110”;when“01001”=>q<=“11111111”;when“01010”=>q<=“11100111”;when“01011”=>q<=“11000011”;when“01100”=>q<=“10000001”;when“01101”=>q<=“00000000”;when“01110”=>q<=“10000000”;when“01111”=>q<=“11000000”;when“10000”=>q<=“11100000”;when“10001”=>q<=“11110000”;when“10010”=>q<=“11111000”;when“10011”=>q<=“11111100”;when“10100”=>q<=“11111110”;when“10101”=>q<=“11111111”;when“10110”=>q<=“11111110”;when“10111”=>q<=“11111100”;w hen“11000”=>q<=“11111000”;when“11001”=>q<=“11110000”;when“11010”=>q<=“11100000”;when“11011”=>q<=“11000000”;when“11100”=>q<=“10000000”;when“11101”=>q<=“00000000”;when others=>null;end case;end if;end process;end;RTL电路图:波形图:4.综合程序library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity fenpin2 isport(clk:in std_logic;clkk:out std_logic);end fenpin2;architecture behav of fenpin2 is beginprocess(clk)variable clkk1:std_logic:='0';beginif clk'event and clk='1' thenend if;clkk<=clkk1;end process;end behav;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 mux21 is begin process(a,b,s)begin if s='0' then y<=a;else y<=b;end if;end process;end behave;library ieee;clkk1:= not clkk1;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity color8 is port(clk,rst :in std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 0));end;architecture a of color8 is signal s:std_logic_vector(4 downto 0);begin process(s,clk)begin if rst='1' then s<=“00000”;elsif clk'event and clk= '1' then if s=“11111” thens<=“00000”;else s<=s+1;end if;case s is when “00000”=>q<=“00000000”;when“00001”=>q<=“10001000”;when“00010”=>q<=“11001100”;when“00011”=>q<=“11101110”;when“00100”=>q<=“11111111”;when“00101”=>q<=“00000000”;when“00110”=>q<=“00011000”;when“00111”=>q<=“00111100”;when“01000”=>q<=“01111110”;when“01001”=>q<=“11111111”;when“01010”=>q<=“11100111”;when“01011”=>q<=“11000011”;when “01100”=>q<=“10000001”;when “01101”=>q<=“00000000”;when“01110”=>q<=“10000000”;when“01111”=>q<=“11000000”;when“10000”=>q<=“11100000”;when“10001”=>q<=“11110000”;when“10010”=>q<=“11111000”;when“10011”=>q<=“11111100”;when“10100”=>q<=“11111110”;when“10101”=>q<=“11111111”;when“10110”=>q<=“11111110”;when“10111”=>q<=“11111100”;when“11000”=>q<=“11111000”;when“11001”=>q<=“11110000”;when“11010”=>q<=“11100000”;when“11011”=>q<=“11000000”;when“11100”=>q<=“10000000”;when“11101”=>q<=“00000000”;when others=>null;end case;end if;end process;end;library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity balucaideng is port(clk,s,rst:in std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 0));end;architecture one of balucaideng issignal h0,h1:std_logic;component fenpin2port(clk:in std_logic;clkk:out std_logic);end component;component mux21 port(a,b,s:in std_logic;y:out std_logic);end component;component color8 port(clk,rst :in std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 0));end component;begin u1: fenpin2 port map(clk=>clk,clkk=>h0);u2: mux21 port map(a=>h0,b=>clk,s=>s;y=>h1);u3: color8 port map(clk=>h1,rst=>rst,q=>q);end;波形图:六、实验总结第二篇:eda课程设计-彩灯控制器1.设计目的学习EDA开发软件和MAX+plus Ⅱ的使用方法,熟悉可编程逻辑器件的使用,通过制作来了解彩灯控制系统。

8彩灯控制器课程设计

8彩灯控制器课程设计

8彩灯控制器课程设计一、课程目标知识与理解:1. 学生能理解8彩灯控制器的基本原理,掌握其电路组成及功能。

2. 学生能描述8彩灯控制器的编程方法,了解与掌握相关编程语言的运用。

3. 学生了解8彩灯控制器在现实生活中的应用,认识到其在科技领域的重要性。

技能与运用:1. 学生能够独立完成8彩灯控制器的组装,并运用所学知识进行调试。

2. 学生能够运用编程语言对8彩灯控制器进行编程,实现不同的灯光效果。

3. 学生能够运用8彩灯控制器解决实际问题,培养创新意识和动手能力。

情感态度与价值观:1. 学生在课程学习中培养对电子科技的兴趣,激发学习热情。

2. 学生通过团队合作,培养沟通、协作能力和集体荣誉感。

3. 学生在创作过程中,体验科技与艺术的结合,提高审美情趣。

课程性质:本课程为电子技术与编程实践课程,注重理论知识与实际操作相结合,培养学生的动手能力、创新意识和实际问题解决能力。

学生特点:学生处于中学阶段,具备一定的电子基础和编程知识,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手实践。

教学要求:教师需引导学生通过理论学习和实践操作,掌握8彩灯控制器相关知识,注重培养学生的实际操作能力和创新精神。

同时,关注学生的情感态度价值观的培养,使学生在课程学习中获得全面发展。

二、教学内容1. 8彩灯控制器基础知识:- 电路原理与组成:介绍8彩灯控制器的电路结构、元件功能及其相互关系。

- 控制器编程语言:学习控制器编程的基础语法,掌握编程方法。

2. 实践操作:- 8彩灯控制器组装:按照电路图完成控制器组装,学习使用相关工具和仪器。

- 灯光编程与调试:运用编程语言,设计不同的灯光效果,并进行调试。

3. 应用与创新:- 实际案例分享:分析8彩灯控制器在现实生活中的应用案例,激发学生创新意识。

- 创意设计实践:指导学生运用所学知识,完成创意8彩灯控制器设计。

教材章节关联:1. 电路原理与组成:对应教材第3章“电子电路基础”。

2. 控制器编程语言:对应教材第5章“编程基础与技巧”。

EDA课程设计--多路彩灯控制设计

EDA课程设计--多路彩灯控制设计

EDA课程设计--多路彩灯控制设计
项目简介:
本项目基于EDA工具(例如Altium Designer),设计实现了一种多路彩灯控制器。

该控制器可以控制多个LED灯的颜色和亮度,并可以通过外部输入信号进行控制。

项目要求:
- 实现8路彩灯控制,并且可以通过外部控制进行选择控制的灯数量。

- 支持控制彩灯的颜色和亮度。

- 支持外部输入信号,例如红外、蓝牙等。

- 设计具有过压、过流保护电路。

项目实现:
1. 硬件设计
- 选用STM32F030C8T6为控制器,实现外部输入信号检测、灯控制等功能
- 使用MAX7219为LED驱动芯片,支持SPI通信
- 具有功率PWM控制电路,用于调节彩灯的亮度
- 设有保护电路(包括过压、过流保护等)。

2. PCB设计
- 完成原理图设计,并将原理图转化为PCB设计
- 完成DSP设计、电源电路设计、外部输入检测电路设计、LED灯的连接及布局设计
- 设计阻止过压、过流电路,并进行分析和仿真,确保电路设计的可靠性和稳定性。

3. 程序设计
- 根据硬件设计,编写STM32程序,实现控制LED灯的亮度和颜色、接收和处理外部输入信号等功能
- 设计简单友好的用户界面,使得用户可以方便地选择和改变亮度和颜色控制方式。

4. 调试测试
- 在完成硬件设计、PCB设计、程序设计后,进行完整的测试来验证控制器的功能。

- 对控制器进行验证测试,确保它能稳定地运行,并且能够处理外部输入信号、选择和控制指定的彩灯。

EDA8路彩灯课程设计

EDA8路彩灯课程设计

EDA8路彩灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解EDA8路彩灯的基本原理,掌握电路设计与搭建的基本知识。

2. 学生能描述并解释彩灯控制电路中各个元件的功能及相互关系。

3. 学生掌握基本的编程知识,能够通过编程控制EDA8路彩灯的显示效果。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并搭建简单的EDA8路彩灯控制电路。

2. 学生能够编写简单的程序代码,实现彩灯的不同显示效果。

3. 学生能够通过实践操作,培养动手能力和团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生对电子设计与编程产生兴趣,提高学习的积极性和主动性。

2. 学生在实践过程中,培养解决问题的耐心和毅力,增强自信心。

3. 学生通过团队合作,培养沟通与协作能力,提高集体荣誉感。

本课程旨在让学生结合课本知识,通过实践操作,掌握EDA8路彩灯的设计与搭建方法。

课程注重培养学生的动手能力、编程思维和团队协作能力,激发学生对电子技术的兴趣,提高学生的综合素质。

在教学过程中,教师需关注学生的个体差异,因材施教,确保课程目标的实现。

通过本课程的学习,学生将能够达到以上所述的知识、技能和情感态度价值观目标。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. EDA8路彩灯基础知识:- 介绍EDA8路彩灯的基本原理及电路组成,关联教材中有关电子元件、电路原理的内容。

- 分析彩灯控制电路中各个元件的功能及相互关系,对应教材中相关章节。

2. 编程与控制:- 指导学生掌握基本的编程知识,如循环结构、条件语句等,关联教材中编程语言的基础知识。

- 引导学生编写简单的程序代码,实现EDA8路彩灯的不同显示效果,对应教材中编程实践内容。

3. 实践操作与团队协作:- 安排学生进行EDA8路彩灯的设计与搭建,结合教材中实践操作环节,培养学生动手能力。

- 组织学生进行团队协作,共同完成彩灯控制项目,提高学生的沟通与协作能力。

教学大纲安排如下:1. 基础知识学习(1课时)2. 编程知识讲解与实践(2课时)3. EDA8路彩灯设计与搭建(2课时)4. 团队协作与展示(1课时)教学内容注重科学性和系统性,结合教材章节,确保学生在掌握理论知识的基础上,能够顺利进行实践操作,达到课程目标。

EDA课程设计 彩灯控制器.

EDA课程设计 彩灯控制器.

电子设计自动化大作业题目彩灯控制器的设计学院**学院班级电气**学号**********姓名********二O一二年十月三十一日彩灯控制器的设计一、彩灯控制器的设计要求设计能让一排彩灯(8只)自动改变显示花样的控制系统,发光二极管可作为彩灯用。

控制器应有两种控制方式:(1)规则变化。

变化节拍有0.5秒和0.x秒两种,交替出现,每种节拍可有4种花样,各执行一或二个周期后轮换。

(2)随机变化。

无规律任意变化。

二、彩灯控制器的设计原理本次彩灯控制器的设计包含几个主要模块,一是彩灯显示和扬声器的时序控制部分,二是发光二极管的动态显示和数码管的动态显示,本次设计中,二者的显示同步变化;三是扬声器的控制部分。

流程图如下所示:图 1 彩灯控制器的设计流程图彩灯控制器的设计核心主要是分频器的使用,显示部分的设计较简易。

分频的方法有很多种,本次设计之采用了其中较简易的一种,通过计数器的分频,将控制器外接的频率分为几个我们预先设定的值。

当计数器达到预先设定的值,即产生一个上升沿,从而实现分频。

扬声器通过不同的频率控制发出不同的声音。

同样发光二极管和数码管的显示速度也由其中分出来的一种频率控制(控制显示频率在1~4 之间为宜)。

通过使能端的控制可以控制不同的数码管显示预先设定的图案,数码管依次显示的图案为 AA、BB、CC,并随着发光二极管同步动态显示。

AA 为自左向右显示,BB 为自右向左显示,CC 从二边向中间再由中间向二边发散显示。

与此同时,显示不同的花型时扬声器发出不同的声音,代表不同的花型。

本次设计还带有复位功能,通过复位可以使彩灯控制器恢复到最初的状态。

三、程序设计和分析library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;建立设计库和标准程序包实体部分: entity pan isport(clk:in std_logic;clr:in std_logic;speak:out std_logic;led7s1:out std_logic_vector(6 downto 0);led7s2:out std_logic_vector(7 downto 0);led_selout:out std_logic_vector(7 downto 0);end entity;实体名为 pan,定义端口,输入端口为 clk 和 clr ,其中 clk 接脉冲信号,clr 接复位端;输出端口 speak 接扬声器,led7s1 接数码管的七段显示部分,led7s 接八个发光二极管,led_selout 接八个数码管的使能端,控制数码管的循环显示。

八路彩灯课程设计--八路彩灯控制器的设计

八路彩灯课程设计--八路彩灯控制器的设计
总逻辑电路原理图移位计数器74ls19420进制循环控制器多谐振荡器彩灯显示输出16进制分频计数器u174163nu34qaqbqcqd14131211rco15abcd3456enpent710loadclr91clk2u274163nqaqbqcqd14131211rco15abcd3456enpent710loadclr91clk2u474194nabcd3456slsr72qaqbqcqd15141312clrclk111s0s1910u574ls04n1a1y2a2y3a3ygnd4y4a5y5a6y6avccu674ls09n1a1b1y2a2b2ygnd3y3a3b4y4a4bvccu774ls32ngnd1a1b1y2a2b2ygnd3y3a3b4y4a4bvccvcc5vvccx105vgndgnd2x125vx225vx325vx425v12131416175gndu1074194nabcd3456slsr72qaqbqcqd15141312clrclk111s0s1910x525vx625vx725vx825vgnd11102324x925v25v202174163nqaqbqcqd14131211rco15abcd3456enpent710loadclr91clk23vcc15gnd25229u8a74s10d19678vccu9lm555cmgndgnd1dis7out3rst4vcc8thr6con5tri2c110ufc210nfr11k?r2174k?vcc5vgnd2627vcc181图2四各单元电路设计1时钟脉冲产生电路用555定时器构成多谐振荡器电路输出便得到一个周期性的矩形脉冲其周期为
课程设计报告
课程:数字电路
题目:八路彩灯控制器的设计
院系:物理与电子信息学院
专业: 2011级电子信息科学与技术

EDA八路彩灯课程设计

EDA八路彩灯课程设计

EDA八路彩灯课程设计1 设计任务及要求任务要求:1根据设计题目要求进行方案设计并编写相应程序代码2对编写的VHDL程序代码进行编译和仿真3总结设计内容,完成课程设计说明书主要内容:要求控制器能控制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0.25秒和0.5秒。

三种花型分别是:①8路彩灯从左至右按次序渐亮,全亮后逆次序渐灭。

②从中间到两边对称地渐亮,全亮后由中间向两边逐灭③从两边到中间对称地渐亮,全亮后全灭。

2设计原理及总体框图根据功能要求,可将8路彩灯控制器的输出按花形循环要求列成表格,其中。

Q7-Q0是控制器输出的8路彩灯的控制信号,高电平时彩灯亮。

状态标识flag 是为了便于有规律地给8路输出赋值而设立的不同花形的检测信号。

序号Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 状态标识flag说明0 0 0 0 0 0 0 0 0000 第一种花形:渐亮1 1 0 0 0 0 0 0 02 1 1 0 0 0 0 0 03 1 1 1 0 0 0 0 04 1 1 1 1 0 0 0 05 1 1 1 1 1 0 0 06 1 1 1 1 1 1 0 07 1 1 1 1 1 1 1 08 1 1 1 1 1 1 1 19 1 1 1 1 1 1 1 0001 第一种花形:渐灭10 1 1 1 1 1 1 0 011 1 1 1 1 1 0 0 012 1 1 1 1 0 0 0 013 1 1 1 0 0 0 0 014 1 1 0 0 0 0 0 015 1 0 0 0 0 0 0 016 0 0 0 0 0 0 0 017 0 0 0 1 1 0 0 0010 第二种花形:渐亮18 0 0 1 1 1 1 0 019 0 1 1 1 1 1 1 020 1 1 1 1 1 1 1 121 1 1 1 0 0 1 1 1011 第二种花形:渐灭22 1 1 0 0 0 0 1 123 1 0 0 0 0 0 0 124 0 0 0 0 0 0 0 025 0 0 0 1 1 0 0 0100 第三种花形:渐亮26 0 0 1 1 1 1 0 027 0 1 1 1 1 1 1 028 1 1 1 1 1 1 1 129 0 0 0 0 0 0 0 0两种节拍的交替需要将4Hz的时钟脉冲二分频,得到一个2Hz的时钟脉冲,让这两种时钟脉冲交替控制花形循环。

数电课程设计_八路彩灯控制器

数电课程设计_八路彩灯控制器

湖南工程学院课程设计课程名称电子技术课程设计课题名称彩灯控制器专业电气工程及其自动化班级1102学号201101010210姓名郭昕指导教师田莉2013年12月27日湖南工程学院课程设计任务书课程名称:电子技术课程设计题目:多功能数字钟电路专业班级:电气1102学生姓名:郭昕学号:201101010210指导老师:田莉审批:田莉任务书下达日期2013年12月16日设计完成日期2013年12月27日目录一课程设计题目(与实习目的) (7)(一)、题目:多路彩灯控制器 (7)(二)、实习目的: (7)二总体方案的选择 (7)(1)总体方案的设计 (7)(2)总体方案的选择 (8)三单元电路的设计 (9)(1)花型演示电路 (9)(2)花型控制信号电路 (13)(3)节拍控制电路 (14)(4)时钟信号电路原理图 (16)四总体电路图(见附页) (18)五电路组装后,实际测量的各个单元电路的输入、输出信号波形18 六安装、调试过程 (21)七故障分析与电路改进 (22)(一)、巩固数电知识 (23)(二)、学会用电路板、芯片、导线等组装各种功能的电路; (23)(三)、和同学共同合作、互相学习、共同进步 (24)八总结: (24)九附录(元器件清单): (25)十参考文献。

(25)一课程设计题目(与实习目的)(一)、题目:多路彩灯控制器(二)、实习目的:1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

2.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。

3.了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。

4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

5.数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会,增强动手实践的能力。

二总体方案的选择(1)总体方案的设计针对题目设计要求,经过分析与思考,拟定以下二种方案:方案一:总体电路共分三大块。

第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现时钟信号的产生。

八路彩灯控制课程设计

八路彩灯控制课程设计

八路彩灯控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握八路彩灯的基本电路原理和控制方法。

2. 学生能够运用所学的电子元件,如电阻、电容、二极管等,分析并搭建八路彩灯电路。

3. 学生能够描述并解释八路彩灯电路中涉及的物理现象,如电流、电压、颜色变化等。

技能目标:1. 学生能够运用电路图绘制工具,设计八路彩灯电路图,并展示其功能。

2. 学生能够运用编程软件,编写控制程序,实现八路彩灯的多样式切换和自动控制。

3. 学生能够运用实验器材,动手搭建八路彩灯电路,并解决实际操作中遇到的问题。

情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对电子技术的兴趣和热情,提高科技创新意识。

2. 学生通过团队合作完成课程任务,培养沟通协作能力和集体荣誉感。

3. 学生在学习过程中,认识到电子技术在实际生活中的应用,增强环保意识和节能意识。

课程性质:本课程为电子技术实践课程,旨在让学生通过动手实践,掌握电子元件的应用和电路搭建方法。

学生特点:初三学生,具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇心。

教学要求:注重理论与实践相结合,引导学生主动探索,培养解决问题的能力和创新精神。

将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 电子元件基础知识:介绍电阻、电容、二极管等基本电子元件的原理和特性,关联课本第三章第二节。

2. 八路彩灯电路原理:讲解八路彩灯电路的设计原理,包括电路图绘制、元件连接方式等,关联课本第四章第一节。

3. 编程控制方法:介绍编程软件的使用,编写控制程序实现八路彩灯的多样式切换,关联课本第五章第三节。

4. 实践操作:指导学生动手搭建八路彩灯电路,进行实际操作,解决问题,关联课本第六章实践环节。

教学大纲安排:第一课时:电子元件基础知识学习,认识电阻、电容、二极管等元件,了解其作用。

第二课时:学习八路彩灯电路原理,分析电路图,了解元件连接方式。

第三课时:编程控制方法学习,掌握编程软件的使用,编写基础控制程序。

数字电路课程设计--八路彩灯

数字电路课程设计--八路彩灯

\J西安郵電學院数字电路课程设计报告书题目:多路彩灯控制系统实习报告一、课程设计题目多路彩灯控制器实验目的:1:熟悉几种常用集成数字芯片,并掌握其工作原理。

2:熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。

3:了解一般科学实验的基本步骤,学会用科学精神去处理实际问题。

4: 初步培养了科学严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

5:会合理布线和调配,布线完成后会用万用表等工具来查找错误。

6:增强动手实践能力;任务:设计一个8路彩灯控制器:1.能演示至少三种花型;2.彩灯用发光二极管LED模拟。

3.彩灯明暗变化两种节拍交替运行;4:用可编程的单片机实现三种花型以及频率的更替;要求:1.设计电路实现题目要求;2.电路在功能相当的情况下设计越简单,用的器件越少越好;3. 注意用电安全,所加电压不能太高,以免烧坏芯片和面包板。

二、总体方案设计所需元件:74LS161(四位二进制同步计数器)---------------------- 2个;74LS194(移位寄存器)------------------------------ 4个;74LS08(四2输入与门)---------------------------- 1个;74LS32( 四2输入或门)------------------------------------1个74LS04(六非门)------------------------------------ 2个;555(脉冲发生器)----------------------------------------- 1个;发光二极管---------------------------------------------16个;电容: 4.7μf ---------------------------------------1个;0.01μf --------------------------------------1个;电阻:150kΩ-------------------------------------------------- 1个;4.7kΩ----------------------------------- 1个;100Ω---------------------------------------1个;面包板一个;导线若干。

8路彩灯控制器课程设计

8路彩灯控制器课程设计

8路彩灯控制器课程设计1. 引言8路彩灯控制器是一种用于控制多个彩灯的设备,可以实现对彩灯的亮度、颜色、闪烁等功能进行调节。

本课程设计旨在通过设计和实现一个基于Arduino的8路彩灯控制器系统,让学生了解并掌握彩灯控制器的原理和应用。

本文将从以下几个方面进行详细介绍:系统设计概述、硬件设计、软件设计、系统测试与调试以及课程教学建议。

2. 系统设计概述本系统采用Arduino作为主控芯片,通过与8个彩灯模块的连接,实现对彩灯的控制。

系统具有以下特点:•支持多种亮度和颜色调节方式,如PWM调光和RGB颜色混合。

•支持闪烁效果的设置和控制。

•可以通过串口或无线通信进行远程控制。

3. 硬件设计3.1 硬件组成本系统的硬件组成如下:•Arduino UNO开发板:作为主控芯片,负责接收指令并控制彩灯。

•彩灯模块:共8个,每个模块包含一个彩灯和相应的控制电路。

•电源模块:用于为Arduino和彩灯模块提供电源。

3.2 连接方式将Arduino与彩灯模块连接如下:•将8个彩灯模块的控制引脚分别连接到Arduino的数字IO口。

•将彩灯模块的电源引脚连接到电源模块的输出端。

•将Arduino的GND引脚与电源模块的GND引脚相连。

4. 软件设计4.1 控制逻辑系统的控制逻辑如下:1.初始化系统,设置各个IO口的功能和初始化默认参数。

2.进入主循环,等待指令。

3.接收指令并解析,根据指令类型执行相应操作。

4.执行完毕后返回主循环。

4.2 主要功能实现本系统的主要功能包括:•彩灯亮度调节:通过PWM信号控制彩灯亮度,可以实现从全亮到全暗的无级调光效果。

•彩灯颜色调节:通过RGB三基色混合,可以实现多种颜色的选择和调节。

•彩灯闪烁效果:通过控制彩灯的开关状态和亮度,可以实现闪烁效果。

4.3 程序框架系统的程序框架如下:void setup() {// 初始化系统}void loop() {// 等待指令// 解析指令// 执行操作}5. 系统测试与调试在完成硬件和软件设计后,需要进行系统测试与调试,以确保系统功能正常。

八路彩灯-EDA

八路彩灯-EDA

八路彩灯-EDA重庆交通大学信息科学与工程学院综合性实验报告姓名: xx 学号631206020xxx班级:电子信息工程专业xxxx级x班实验项目名称:循环8路彩灯控制电路实验项目性质:综合性试验实验所属课程:实验室(中心):信息与通信实验室指导教师: xxx实验完成时间: xxxx 年 x 月 xx 日一、实验目的学习8路循环彩灯的设计,掌握基本的VHDL程序设计。

二、实验内容及要求设计一个8路循环彩灯控制电路,要求其能按照一定顺序和时间间隔显示两种以上的花色,所显示的花色根据个人自定。

三、实验原理本次设计分为两个部分:八位加法计数器,八路彩灯显示。

利用八个D触发器构成八位加法计数器,设置脉冲输入端:cp,预置端:r,使能端:en。

并要求计数器计数到00011010时再次返回最初状态重新计数,循环此计数功能,为之后的八路彩灯重复显示规定的三种花色做准备。

八路彩灯显示的设计利用case语句,输入是一个八位二进制数,输出是八位彩灯的状态。

输入的八位二进制数由八位加法计数器计数结果得到。

最后使用元件例化语句将两个部分合二为一,实现八路彩灯的控制。

五、实验过程及原始记录(含电路图)1、为本次设计建立一个文件夹并取名final。

2、打开Quartus II软件,新建一个工程,再选择菜单“file”--“new”,在弹出的“new”对话框中选择“Device Design File”的文本编辑输入项“VHDL file”,再点击“Ok”后打开文本编辑窗,在此文本编辑窗中编写需要的程序。

3、在编辑窗口编写程序,根据题目要求和设计思路编写并进行编译、排错,直到能编译通过。

4、先写八位加法计数器的程序,设置脉冲输入端cp,预置端r,使能端en,输出端outy,当en=1和前两个脉冲中r=1时计数,当计数到00011010时,重新从0开始计数,如此循环。

5、再写八路彩灯显示的程序,使用case语句,计数器从0开始计数直到00011010的过程中,八个灯变换三种不同的花色。

eda八路彩灯控制器课程设计

eda八路彩灯控制器课程设计

课程名称:EDA八路彩灯控制器设计课程目的:1. 了解EDA软件的基本操作和应用;2. 掌握数字电路设计的基本理论和方法;3. 熟悉FPGA设计流程;4. 学习彩灯控制器的设计原理和实现方法;5. 培养学生的团队合作能力和实际动手能力。

课程大纲:1. EDA软件的基本操作和应用1.1 EDA概念及发展历史1.2 常见的EDA软件及其特点1.3 EDA软件的安装和基本操作2. 数字电路设计基础2.1 逻辑门及其运算2.2 组合逻辑电路设计2.3 时序逻辑电路设计2.4 FPGA概念及应用3. 彩灯控制器设计原理与方法3.1 LED灯控制器的基本原理3.2 PWM调光原理及实现3.3 彩灯控制器的电路设计与原理图绘制3.4 彩灯控制器的FPGA设计与仿真4. 课程实践4.1 彩灯控制器实验板的制作4.2 EDA软件仿真实验4.3 彩灯控制器的硬件调试与验证4.4 彩灯控制器的功能实现与效果展示课程评价:本课程通过结合理论学习和实践操作相结合的教学方式,让学生全面掌握EDA软件的使用方法,深入理解数字电路的设计原理,以及彩灯控制器的具体实现方法。

通过实践环节,培养学生的动手能力和团队合作精神,使学生在课程中获得知识的能够运用所学知识解决实际问题。

通过该课程的学习,学生将掌握FPGA设计流程,了解数字电路设计的基础知识,并具备彩灯控制器设计和制作的能力。

结语:EDA八路彩灯控制器设计课程旨在培养学生的实际操作技能,通过设计和制作彩灯控制器,让学生在实践中巩固所学的EDA软件操作和数字电路设计知识,同时培养学生的团队合作和解决问题的能力。

希望学生能够在课程中认真学习,勇于实践,在实验中不断探索和创新,不断提高自己的实际动手能力和工程实践能力。

在接下来的1500字内容中,我们将进一步细化课程设计的细节,包括每个主题下的具体教学内容、示例和案例分析等部分。

3. 彩灯控制器设计原理与方法3.1 LED灯控制器的基本原理LED(Light Emitting Diode)是一种半导体器件,是一种能将电能转化为光能的二极管。

8路彩灯控制器课程设计

8路彩灯控制器课程设计

8路彩灯控制器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解8路彩灯控制器的基本原理,掌握相关电子元件的功能和连接方式。

2. 学生能描述8路彩灯控制器的电路图,并解释其工作原理。

3. 学生了解8路彩灯控制器在现实生活中的应用,并能够举例说明。

技能目标:1. 学生能够正确使用工具和仪器进行8路彩灯控制器的组装和调试。

2. 学生通过动手实践,掌握基本的电路故障排查和解决问题的方法。

3. 学生能够运用所学知识,设计简单的8路彩灯控制程序,实现不同的灯光效果。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子制作和编程的兴趣,激发创新意识和探索精神。

2. 培养学生团队协作意识,学会与他人共同解决问题,提高沟通与表达能力。

3. 增强学生对科技与生活的联系的认识,培养环保意识和责任感。

课程性质分析:本课程属于电子技术与应用领域,结合实际操作,注重培养学生的动手能力、创新思维和实际应用能力。

学生特点分析:初中年级的学生对新鲜事物充满好奇心,动手能力强,但理论知识相对薄弱,需要通过实践操作来加深理解。

教学要求:1. 理论与实践相结合,注重培养学生的实际操作能力。

2. 教学过程中注重启发式教学,引导学生主动探究、发现问题、解决问题。

3. 关注学生的个体差异,提供个性化的辅导,使每个学生都能在课程中收获成长。

二、教学内容1. 电子元件认知:介绍常用电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等,结合教材相关章节,让学生了解其功能及在8路彩灯控制器中的作用。

2. 电路原理:分析8路彩灯控制器的电路图,讲解各部分电路的功能及相互关系,对应教材中电路分析的内容。

3. 组装与调试:指导学生按照电路图组装8路彩灯控制器,学习焊接、接线等基本技能,参照教材相关章节进行实践操作。

4. 编程与控制:介绍简单的编程方法,使学生能够通过编程实现不同的灯光效果,结合教材中编程与控制部分的内容进行教学。

5. 故障排查:教授学生如何分析并解决8路彩灯控制器在运行过程中可能出现的故障,运用教材中故障排查技巧进行实践。

eda八路彩灯课程设计

eda八路彩灯课程设计

eda八路彩灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解EDA(电子设计自动化)的基本概念,掌握八路彩灯的设计原理。

2. 学生能够运用所学的电子元件知识,正确识别并使用八路彩灯所需的元器件。

3. 学生能够阐述八路彩灯电路的工作原理,解释其电路图。

技能目标:1. 学生能够运用EDA软件进行八路彩灯电路的设计,并完成电路仿真。

2. 学生能够独立搭建八路彩灯电路,进行调试和故障排除。

3. 学生通过实际操作,提高动手能力,培养解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过参与EDA八路彩灯的设计,培养对电子技术的兴趣和热情。

2. 学生在团队合作中,学会沟通与协作,培养团队精神和集体荣誉感。

3. 学生在设计和实践过程中,树立创新意识,培养科学精神和探索精神。

课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,以项目式教学为主,结合理论教学和实际操作。

学生特点:学生具备一定的电子元件知识和基础电路知识,对电子设计有一定兴趣,但动手能力和实际操作经验有限。

教学要求:教师需引导学生理解理论知识,注重培养学生的实际操作能力,通过项目实践提高学生的综合运用能力。

在教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生主动参与,培养其创新精神和团队合作能力。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 电子设计自动化(EDA)基本概念介绍:包括EDA软件的使用方法、基本操作流程等。

2. 八路彩灯电路设计原理:讲解彩灯电路的基本构成、工作原理及设计要点。

3. 常用电子元件识别与使用:学习并掌握电阻、电容、二极管、三极管等常用电子元件的识别及其在彩灯电路中的应用。

4. 电路图绘制与仿真:运用EDA软件绘制八路彩灯电路图,并进行电路仿真分析。

5. 实际操作与调试:指导学生搭建实体电路,进行调试,观察并解决可能出现的故障。

教学内容与教材关联性如下:1. 电子设计自动化基本概念:参考教材第三章第一节内容。

八路彩灯循环显示控制电路课程设计

八路彩灯循环显示控制电路课程设计

说明书目录1前言 (1)1.1序言 (1)1.2目前彩灯的应用情况 (1)1.3主要工作概述 (2)2 总体方案设计 (3)2.1方案比较 (3)2.2方案论证 (4)2.3方案选择 (4)3.单元模块电路设计 (5)3.1时钟信号发生器 (5)3.2 序列信号发生器 (7)3.3 移位输出显示电路 (13)4软件设计 (16)4.1Proteus仿真软件 (16)4.2 Altium designer软件 (16)4.3软件的设计结构 (18)5系统调试 (19)5.1脉冲信号发生器的调试 (19)5.2序列信号发生器和以为输出显示电路调试 (20)5.3整体电路的调试 (20)5.4系统实现的功能 (21)6设计总结与收获 (22)7 参考文献 (24)附录:彩灯显示控制电路原理图 (25)说明书1前言1.1序言由于集成电路的迅速发展,使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。

在设计中更多的使用中,规模集成电路,不仅可以减少电路组件的数目,使电路简捷,而且能提高电路的可靠性,降低成本。

因此用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。

随着社会市场经济的不断繁荣和发展,各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。

在大型晚会的现场,彩灯更是成为不可缺少的一道景观。

小型的彩灯多为采用霓虹灯电路则不能胜任。

在彩灯的应用中,装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样,但就其工作模式,可分为三种主要类型:管做成各种各样和多种色彩的灯管,或是以日光灯、白炽灯作为光源,另配大型广告语、宣传画来达到效果。

这些灯的控制设备多为数字电路。

而在现代生活中,大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景,由于其变化多、功率大,数字长明灯、流水灯及变幻灯。

长明灯的特点是只要灯投入工作,负载即长期接通,一般在彩灯中用以照明或衬托底色,没有频繁的动态切换过程,因此可用开关直接控制,不需经过复杂的编程。

流水灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等,其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化。

循环彩灯控制器课程设计8路

循环彩灯控制器课程设计8路

数字电路课程设计报告课程名称:循环彩灯控制器设计题目:循环彩灯控制器院(部):机械与电子工程学院专业:学生姓名:学号:班级:日期:指导教师:课程设计任务书目录1、摘要 (4)2、关键字 (4)3.设计背景……………………………………………………43、1 了解数字电路系统得定义及组成…………………43.2 掌握时钟电路得作用及基本构成…………………44.设计方案得选择 (5)5.单元电路得设计……………………………………………65。

1 花型控制电路得设计………………………………65、2 花型演示电路得设计……………………………105。

3 节拍控制电路得设计……………………………105.4 时钟信号电路得设计 (11)6.总体电路图………………………………………………127.各个单元电路得输入输出波形 (12)8.电路调试 (15)9.元器件清单………………………………………………1610.分析与总结 (17)11.致谢 (19)12.参考文献 (1)913、指导教师评语 (20)循环彩灯控制器得设计1.摘要本次循环彩灯得设计制作由时钟信号CP电路、花型控制电路、花型演示电路、节拍控制电路构成得集成电路来实现,其中花型控制电路由1614位二进制同步计数器完成,花型演示电路由195双向移位寄存器完成(可左移右移完成花型变化),节拍变化由151八选一数据选择器完成,节拍得快慢变化可有74双上升沿D触发器完成,它可实现二分频。

2。

关键字循环彩灯、时钟信号CP电路、花型控制电路、花型演示电路、节拍控制电路。

3.设计背景3、1了解数字电路系统得定义及组成数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路与电源等、输入电路主要作用就是将被控信号转换成数字信号,其形式包括各种输入接口电路。

比如数字频率计中,通过输入电路对微弱信号进行放大、整形,得到数字电路可以处理得数字信号、模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。

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目录1前言 (2)2 总体方案设计 (3)2.1方案比较 (3)2.2方案论述 (4)2.3方案选择 (4)3单元模块设计 (5)3.1时钟信号模块 (5)3.2节拍快慢控制模块 (6)3.3彩灯控花型控制模块 (7)4软件设计 (9)4.1 Quartus Ⅱ简介 (9)4.2 Qartus Ⅱ设计开发流程 (10)5系统调试 (11)6系统功能及指标参数 (12)7设计总结与体会 (13)8参考文献 (14)附录1总设计图及仿真图 (15)附录2 Verilog HDL源程序 (16)~ 1 ~1前言在经济和商业高度发达的今天,彩灯已经成为人民日常生活不可或缺的一部分,已经逐渐为越来越多的人们所关注,在家庭中的普及率不断提高,大大的丰富和点缀了人民的生活。

彩灯由不同的颜色的LED灯组成,通过控制不同颜色的灯的亮与灭,呈现给人们不同的花塑和图案,极大的点缀了单调的都市夜景,让城市成为了多姿多彩的不夜城。

当今社会是数字化的社会,也是数字集成电路广泛应用的社会,数字本身在不断的进行更新换代。

它由早起的电子管、晶体管、小中规模集成电路发展到超大规模集成电路以及许多具有特定功能的专用集成电路。

而EDA技术就是以微电子技术为物理层面,现代电子设计为灵魂,计算机软件技术为手段,最终形成集成电子系统或专用集成电路ASIC为目的的一门新兴技术。

Verilog HDL是一种应用较为广泛的HDL语言,能对范围广泛的各种复杂的网络在不同的抽象级加以描述,而且在整个设计过程中可使用同一种语言。

采用Verilog HDL作为HDL综合设计的优点有:标准语言,即设计者可在不同环境下进行设计;仿真和综合均可采用同一种语言进行;Verilog HDL中提供的大量的资源模块,简化了设计者的开发工作;由Verilog HDL描述的源文件既是程序文件又可作为设计的文档。

~ 2 ~2 总体方案设计彩灯控制器的核心设计部分是彩灯花型的控制模块,显示部分相对比较容易。

分频器的设计方法多种多样,我设计的是比较常见的一种。

外接clk为始终输入基准信号,彩灯节奏的快慢用选择开关select[1:0]。

针对课题要求设计了如图2.1所示总体框图。

图2.1八路彩灯总体框图2.1方案比较该设计主要是以FPGA为基础,通过硬件描述语言Verilog HDL灵活多变的改变彩灯显示的花型以及宽快慢,对此这几了以下两个方案。

方案一:总体电路共分三大块。

第一块实现时钟信号的产生;第二块实现花型的控制及节拍控制;第三块实现花型的演示。

主题框图如图2.2所示。

图2.2八路彩灯设计框图~ 3 ~方案二:在方案一的基础上将整体电路分为四个模块。

第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现节拍快慢控制;第四块实现时钟信号的产生。

并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法,如花型的控制。

如图2.3所示。

图2.3八路彩灯模块化框图2.2方案论述方案一与方案二最大的不同就在,前者将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起,是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因,且原理相对简单。

这样设计,其优点在于:设计思想比较简单。

元件种类使用少,且都较熟悉易于组装电路。

缺点则是:中间单元电路连线过于繁多,容易出错。

且可能出现线与关系。

要避免这些,则势必造成门电路使用过多。

导致电路不稳定,抗干扰能力下降。

而后者则将以上两种功能分开设计,各单元电路只实现一种功能。

其优点在于:电路设计模块化,易于检查电路,对后面的电路组装及电路调试带来方便。

缺点则是:节拍控制电路采用可编辑逻辑电路,原理相对复杂,不易理解。

花型控制电路简单,花型也比较简单。

2.3方案选择方案一主要设计过程简单明了,而且花型控制和快慢结合在一起,用一个计数器就能而过轻松地实现功能,但是细节太多容易出错。

方案二虽然多了一个步骤,但是每个模块只完成一个功能,相对更容易上手。

所以基于以上原因,加上为了确保短时间内完成课程设计,我选择了连线少,易于调试的方案二。

~ 4 ~3单元模块设计3.1时钟信号模块时钟信号控制模块的主要功能是将输出的标准时钟进行分频,以此控制八路彩灯的快慢节奏变化。

时钟信号控制在本设计中起着至关重要的作用,它以彩灯闪动快慢节奏的变化实现了八路彩灯绚丽多彩的花型节奏变化。

时钟控制是整个设计中的一个分模块,它的设计对八路彩灯控制器的顺利完成起着决定性作用。

对时钟控制程序封装如图3.1所示。

图3.1分频器模块设计的标准时钟输入时50M Hz,但是在Quartus Ⅱ中仿真时由于计数次数太多以至于不能正常得到分频后的波形,所以此处的仿真波形非标准时钟,仅用来表示分频的结果。

图3.2分频仿真时序图~ 5 ~图3.2仿真波形图中,out是对基准时钟的4分频,out1是对基准时钟的8分频,out2是对基准时钟的16分频,out3是对基准时钟的32分频。

3.2节拍快慢控制模块节拍快慢控制模块即一个4选1数据选择器,它的功能是将分频器分出来的四个时钟信号通过我们外部输入而选择其中一个输出到下一个模块中,这样就可以控制彩灯显示的快慢。

它的真值表如表3.1所示。

表3.1 4选1数据选择器真值表select[1:0] 输出0 0 Out10 1 Out21 0 Out31 1 Out44选1数据选择器仿真波形和封装模型分别如下:图3.3数据选择模块~ 6 ~图3.4 4选1数据选择器仿真图图3.4数据选择器仿真波形中,输入的选择信号sel是2'b01即选择输入的第二个波形,所以输出的波形即是第二个波形。

3.3彩灯控花型控制模块彩灯控制模块是整个设计的核心,彩灯控制模块能够进行彩灯图案的控制,它负责整个设计的输出效果即各种彩灯图案的样式变化。

在仿真时序中高电平代表灯亮,低电平代表灯灭,由高低电平按不同规律组合就代表不同的花型,同时选择不同的频率,从而实现多种图案多种频率的花样功能显示。

此时Verilg HDL 硬件描述语言的优势就展现出来,使用者可以按自己的需求改变源程序从而改变显示的花型,而不用更换显示设备,这样不但经济而且环保。

程序封装图及仿真图分别如图所示。

图3.5彩灯控制系统程序封装图~ 7 ~图3.6彩灯控制系统功能仿真图图3.6中,在第一个上升沿输出8个高电平即8个彩灯全亮,下一个上升沿全部为低电平表示彩灯全部熄灭。

之后隔一个时钟周期产生一个高电平,即彩灯依次点亮。

最后四个高电平和低电平相间,表示8个彩灯亮灭相间。

~ 8 ~4软件设计4.1 Quartus Ⅱ简介QuartusⅡ可编程逻辑开发软件是Altera公司为其FPGA/CPLD芯片设计的集成化专用开发工具,是Altera最新一代功能更强的集成EDA开发软件。

使用QuartusII可完成从设计输入,综合适配,仿真到下载的整个设计过程。

Max+plusⅡ是Altera公司早期的开发工具,曾经是最优秀的PLD开发平台之一,现在正在逐步被QuartusⅡ代替。

并且Max+plusⅡ已经不再支持Altera 公司的新器件,同时,QuartusH也放弃了对少数较老器件的支持。

QuattusII界面友好,具有MAX+PLUSⅡ界面选项,这样MAX的老用户就无须学习新的用户界面就能够充分享用QuartusⅡ软件的优异性能。

所以,无论是初学者,还是Max+plusⅡ的老用户,都能较快的上手。

QuartusⅡ根据设计者需求提供了一个完整的多平台开发环境,它包含蕞个FPGA和CPLD设计阶段的解决方案。

QuarmsⅡ软件提供的完整,操作简易的图形用户界面可以完成整个设计流程中的各个阶段。

QuartusⅡ集成环境包括以下内容:系统级设计,嵌入式软件开发,可编程逻辑器件(PLD)设计,综合,布局和布线,验证和仿真。

QuartusⅡ也可以直接调用Synplify Pro,LeonardoS~ctmm以及ModelSim 等第三方EDA工具来完成设计任务的综合与仿真。

QualtusⅡ与MATLAB和DSPBuilder结合可以进行基于FPGA的DSP系统开发,方便且快捷,还可以与SOPCBuilder结合,实现SOPC系统的开发。

4.2 Qartus Ⅱ设计开发流程QuanusⅡ设计的主要流程有:创建工程、设计输入、编译、仿真验证、下载,其进行数字电路设计的一般流程如图4.1所示。

~ 9 ~图4.1 QuartusⅡ设计开发流程设计输入:包括原理图输入、HDL文本输入、EDIF网表输入等几种方式。

编译:先根据设计要求设定编译方式和编译方略,如器件的选择、逻辑综合方式的选择等。

然后根据设定的参数和策略对设计项目进行网表提取,逻辑综合器件适配,并产生报告文件、延时信息文件及编程文件,供分析、仿真和编译使用。

仿真:仿真包括功能仿真、时序仿真和定时分析,用以验证设计项目的逻辑功能和时序关系是否正确。

编程与验证:用得到的编程文件通过编程电缆配置PLD,加入实际激励,进行在线测试。

再设计过程中,如果出现错误,则需重新回到设计输入阶段,改正错误或调整电路后重复上述过程。

~ 10 ~5系统调试在进行系统调试时首先要建一个项目,将我们以前设计的各个子模块工程添加到该项目中并且创建模块。

之后新建一个顶层原理图文件,将我们所创建的所有子模块添加进去,再添加相应的输入输出模块,连接好线,编译之后便可以仿真。

具体顶层文件图和仿真图如下所示。

图5.1 顶层文件总线图图5.2 彩灯功能仿真图~ 11 ~6系统功能及指标参数本设计主要是设计一个显示三种花型的八路彩灯控制系统。

它能够通过外部选择调节彩灯显示的快慢,也可以通过更改Verilog HDL源程序改变所要现实的花型,从而获得不同的显示效果。

本设计是基于Quartus Ⅱ中的EP2S15F672C3芯片,基本完成了课程设计任务书上的所有功能要求,但还是有一些不足的地方,我以后会尽量改进。

~ 12 ~7设计总结与体会通过本次实验的学习和实践,我对DEA这门课程有了感性的认识,并且对仿真软件Quartus II 有了深刻的了解和学会运用软件建立工程仿真实验,对硬件描述语言Verilog HDL有了较为基础的了解和认识,深刻体会到该语言方面的设计在生活中应用范围之广泛。

经过本次作业,我体会到设计对设计人员的基本要求:掌握最基本的知识并且学会灵活运用这些基本知识,大胆创新敢于实践,遵守相关的游戏规则,运用谨慎全面的逻辑思维思考问题、解决问题。

具体而言,对VHDL语言的掌握程度更加的深刻,虽不能独立的设计复杂的产品,但对整个流程有了一定的了解,为以后的工作打下了基础,积累了经验。

本次课程不仅是对基础知识的提升,更是对思维方式的扩展有了相当的帮助,我相信知识是在不断的更新,但从本课程学到的思维方式却是对以后的发展大有裨益。

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