EDA课程设计报告-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。
eda花样彩灯课程设计报告
eda花样彩灯课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握EDA（电子设计自动化）花样彩灯的基本原理与设计流程。
2. 学生能识别并运用课程中所学的电子元件，如LED灯、电阻、电容等，并理解其在电路中的作用。
3. 学生能够运用已学的电子知识，设计并搭建简单的EDA花样彩灯电路。
技能目标：1. 学生能够运用计算机软件进行电路设计与仿真，提高实际操作能力。
2. 学生通过小组合作，提高沟通协调能力和团队协作能力。
3. 学生能够运用问题解决策略，对设计过程中出现的问题进行分析、调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子科技的兴趣，增强创新意识和实践能力。
2. 学生在设计和制作过程中，培养耐心、细心的品质，提高面对困难的勇气和毅力。
3. 学生通过课程学习，认识到科技与生活的密切联系，增强环保意识和责任感。
本课程针对五年级学生特点，结合电子设计实际应用，注重培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活，激发他们对科技的兴趣，提高科学素养。
课程目标具体、可衡量，便于教师进行教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电子元件的认识：介绍常用电子元件如LED灯、电阻、电容等，使学生了解其性能、特点及在电路中的作用。
2. EDA软件使用：教授学生如何使用EDA软件进行电路设计与仿真，包括电路图的绘制、元件的选取与放置、电路的仿真与调试等。
3. 花样彩灯设计原理：讲解花样彩灯的设计原理，如电路的基本连接方式、控制方法等。
4. 实践操作：指导学生进行EDA花样彩灯的设计与制作，让学生在实际操作中掌握所学知识。
5. 课程总结与展示：学生完成作品后，进行课程总结，分享设计经验，展示作品成果。
教学内容安排如下：1. 第一课时：电子元件的认识及基本电路原理介绍。
2. 第二课时：EDA软件的使用方法教学。
3. 第三课时：花样彩灯设计原理及实践操作指导。
彩灯控制器设计及实验报告三篇
彩灯控制器设计及实验报告三篇篇一：多路彩灯控制器的设计一课程设计题目（与实习目的）（1）题目：多路彩灯控制器（2）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，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．作为课程实验与毕业设计的过度，课程设计为两者提供了一个桥梁。
二任务和要求实现彩灯控制的方法很多，如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等，都可以组成大型彩灯控制系统。
因为本次实习要求设计的彩灯路数较少，且花型变换较为简单，故采用移位寄存器型彩灯控制电路。
（1）彩灯控制器设计要求设计一个8路移存型彩灯控制器，要求：1.彩灯实现快慢两种节拍的变换；2.8路彩灯能演示三种花型（花型自拟）；3.彩灯用发光二极管LED模拟；4.选做：用EPROM实现8路彩灯控制器，要求同上面的三点。
（2）课程设计的总体要求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越好；3.注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉；4.注意用电安全，所加电压不能太高，以免烧坏芯片和面包板。
三总体方案的选择（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及节拍控制；第三块实现时钟信号的产生。
主体框图如下：方案二：在方案一的基础上将整体电路分为四块。
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。
主体框图如下：（2）总体方案的选择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。
EDA彩灯控制器设计报告
设计报告课程名称EDA技术指导教师王春玲设计题目彩灯灯控系统设计班级2010级专业电子信息科学与技术院系物理与电子工程学院姓名罗小涛学号2010080088合作者孙洋洋·陈方胜摘要：该设计是以现场可编程逻辑器件(FPGA)为设计载体,以硬件描述语言(VHDL)为主要,以原理图输入设计为辅的表达方式,以QuartusⅡ开发软件和EDA 试验箱为设计工具,阐述了彩灯控制器的工作原理和软硬件的实现方法。
它以按键控制彩灯工作模式。
并对所设计的控制器进行了时序仿真和编程下载进行硬件验证，顺利实现设计目标。
关键词：彩灯分频电路VHDL语言FPGA芯片有限状态机Abstract:this design based on field programmable logic devices (FPGA)to design the carrier, with hardware description language (VHDL) as the main, in principle diagram input design, supplemented by express way to Quartus development software and EDA test chamber for design tools, this paper expounds the working principle of lights controller hardware and software and the realization method of it buttons to control lights work mode and the design of controller on the timing simulation and programming download for hardware validation, smooth realization design goalKeywords:lights crossover circuit VHDL language FPGA chipfinite state machine1设计任务及要求1.1要有多重花型变化1.2多种花型可以自动变换，循环往复1.3彩灯变化的快慢节拍可以选择2 系统设计方案2.1 EDA技术简介EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）缩写，是90年代初从CAD、CAM、CAT和CAE的概念发展而来的。
EDA彩灯控制器
北华航天工业学院《EDA技术综合设计》课程设计报告报告题目：彩灯控制器作者所在系部：电子工程系作者所在专业：自动化作者所在班级：B08221作者姓名：潘瑞指导教师姓名：崔瑞雪完成时间：2010年12月02日内容摘要社会在飞速发展，城市的建设在加快，城市面貌建设也成为重点。
利用彩灯来装扮城市也成为一种有效的手段，现在夜晚的城市被形形色色的彩灯点缀的富有生气。
本文就城市中彩灯控制系统，从课程设计的题目要求出发，采用合适的设计方法，应用所学的EDA技术知识设计编写相应的时序控制模块、状态控制模块、状态选择模块，最后制作顶层文件，完成彩灯控制器的软件设计，并下载到芯片中，对彩灯的显示进行检查，完成彩灯控制器的硬件设计。
关键词：EDA、MAX+plusⅡ、VHDL语言、彩灯控制器目录一、概述 (1)1．课程设计目的 (1)2．设计内容及要求 (1)二、设计方案 (1)1．功能说明 (1)2．设计原理说明 (1)三、模块设计及功能 (1)1．时序控制模块 (1)2．状态控制模块 (3)3．状态选择模块 (9)4．顶层文件 (10)四、锁定引脚及下载 (10)五、硬件检测 (11)六、心得体会 (11)七、参考文献 (11)课程设计任务书（修改）一、概述请按模板要求写报告1．课程设计目的⑴培养数字电路的设计能力；⑵掌握彩灯控制器的VHDL语言设计、下载和调试方法。
2．设计内容及要求用给定IC设计、安装与调试彩灯控制器,具体要求如下:⑴设计用八只LED组成的彩灯图案。
图案的状态变换至少有三种,并且能定时自动切换。
⑵彩灯图案状态变换的速度至少有快、慢两种。
⑶安装并调试彩灯控制器。
二、设计方案1．功能说明在电路中以1代表灯亮，0代表灯灭，由0，1按不同的规律组合代表不同的彩灯图案，同时使其选择不同的频率，从而实现多种图案快慢的花样功能显示。
此8路彩灯控制系统设定三种花样变化，三种花样可以进行自动切换，每种花样都有快慢两种显示方法。
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。
彩灯控制器课程设计eda
彩灯控制器课程设计eda一、课程目标知识目标：1. 让学生理解彩灯控制器的基本原理和EDA（电子设计自动化）软件的使用；2. 掌握彩灯控制器的电路设计、PCB布线及元件布局；3. 了解彩灯控制器的程序编写及调试方法。
技能目标：1. 培养学生运用EDA软件进行电路设计和PCB布线的能力；2. 培养学生编写彩灯控制程序，进行调试和优化的技能；3. 提高学生团队协作和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情，激发创新意识；2. 培养学生严谨、细心的学习态度，养成良好的操作习惯；3. 增强学生的环保意识，关注电子产品对环境的影响。
课程性质：本课程属于电子技术实践课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，对实践操作有较高的兴趣，喜欢探索和挑战。
教学要求：教师需结合学生特点，采用循序渐进的教学方法，注重理论与实践相结合，提高学生的综合能力。
在教学过程中，关注学生的学习进度和需求，及时调整教学策略。
1. 彩灯控制器原理讲解：包括彩灯控制器的功能、工作原理及主要元件介绍，对应教材第3章；2. EDA软件操作：学习EDA软件的基本操作，如原理图绘制、PCB布线等，对应教材第4章；3. 彩灯控制器电路设计：根据原理图绘制PCB图，并进行元件布局，对应教材第5章；4. 彩灯控制程序编写：学习编写控制程序，实现彩灯的亮灭、闪烁等功能，对应教材第6章；5. 程序调试与优化：对编写好的程序进行调试，找出问题并进行优化，对应教材第7章；6. 实践操作：分组进行彩灯控制器的设计与制作，巩固所学知识，提高实际操作能力。
教学进度安排：第1周：彩灯控制器原理讲解；第2周：EDA软件操作学习；第3-4周：彩灯控制器电路设计；第5周：彩灯控制程序编写；第6周：程序调试与优化；第7周：实践操作。
教学内容确保科学性和系统性，结合教材章节进行有序安排，使学生能够逐步掌握彩灯控制器的设计与制作。
EDA彩灯控制器课程设计报告书
下载可编辑目录第一章绪论 (1)1.1 系统背景 (2)1.2 课程设计的主要内容和任务以及要达到的目标 (2)第二章系统电路设计 (3)2.1 系统总体设计框架结构 (3)2.1系统硬件 (3)第三章系统软件设计 (4)3.1 方案原理 (4)3.2 模块设计 (4)3.3 总体模块设计 (7)第四章实验结果和分析. (7)4.1实验仿真结果 (7)结束语 (9)附录 (10).专业 .整理 .下载可编辑第一章绪论1.1 系统背景20 世纪 90 年代，国际上电子和计算机技术较先进的国家，一直在积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革，取得了巨大成功。
在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD FPGA的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。
这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。
这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念，促进了EDA技术的迅速发展。
EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言 VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。
利用 EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出 IC 版图或 PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。
现在对 EDA的概念或范畴用得很宽。
包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。
目前 EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。
例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到 EDA技术。
EDA课程设计一个彩灯控制器
测试结果分析与改进
测试结果：系统集成与功能测试的结果 问题分析：分析测试结果中存在的问题和原因 改进方案：提出针对问题的改进方案 验证与优化：验证改进方案的有效性，并进行优化
06 总结与展望
课程设计总结
课程设计目标：掌握EDA技术，设计彩灯控制器 课程设计内容：包括电路设计、程序编写、仿真测试等 课程设计成果：成功设计并实现彩灯控制器 课程设计收获：提高了EDA技术应用能力，增强了团队合作精神
软件集成：将各个软件模块集成在一 起，形成完整的系统
功能测试：对系统的各个功能进行测 试，确保其正常工作
性能测试：对系统的性能进行测试， 确保其满足设计要求
稳定性测试：对系统的稳定性进行测 试，确保其长时间稳定工作
兼容性测试：对系统的兼容性进行测 试，确保其与其他设备或系统兼容
功能测试方案与实施
测试目标：验证系统功能是否符合设计要求 测试方法：黑盒测试、白盒测试、灰盒测试 测试内容：输入输出、数据处理、界面显示、系统稳定性等 测试工具：自动化测试工具、性能测试工具、安全测试工具等 测试结果分析：对测试结果进行分析，找出问题并提出改进措施 测试报告：编写测试报告，记录测试过程、结果和改进措施
布线原则：遵循信号流向，避免交叉干扰，保证信号完整性
布线技巧：使用自动布线工具，提高布线效率和质量
布线注意事项：注意电源线和地线的布局，保证电源和地线之间的隔离距离，避免电 磁干扰。
电源与接口电路设计
电源电路：提供 稳定的电源电压， 保证系统正常工 作
接口电路：连接 外部设备，实现 数据传输和控制
彩灯控制器应用前景与展望
彩灯控制器在节日装饰中的应用 彩灯控制器在商业广告中的应用 彩灯控制器在公共设施中的应用 彩灯控制器在智能家居中的应用
EDA课程设计彩灯控制器 -
EDA课程设计总结报告题目彩灯控制器学院 XXXXXXXXXXXXX学院专业 XXXXXXXXXX年级 XXXX级学号 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX姓名 XXX XXX指导教师 XXX成绩XXXX年 X月 XX日目录摘要 (2)Abstract (4)第一章绪论 (5)1.1 课题背景 (5)1.2 项目的实际研究意义 (7)第二章彩灯控制的要求及程序设计 (8)2.1 课程设计要求 (8)2.2设计思路 (8)2.3彩灯控制的软件程序设计 (8)第三章硬件焊接及彩灯调试 (12)3.1 焊接成品 (12)3.2 彩灯调试效果查看 (12)第四章波形仿真调试 (13)第五章感谢信 (14)参考文献 (15)摘要本课程设计提出基于FPGA的彩灯控制器的设计与分析。
本设计运用运用Verilog HDL语言在QuartusⅡ软件上进行了实验程序的编译和波形的仿真，具有代码简单易懂，功能易实现的特点，通过不断地调试和代码的多次完善，最终实现完整的多种花样彩灯控制器，达到了自主设计逻辑电路的水平。
关键词：彩灯控制；Verilog HDL语言；QuartusⅡ软件AbstractThe design and analysis of color lamp controller based on FPGA are presented in this course. This design using using Verilog HDL language in Quartus Ⅱsoftware has carried on the experimental program compilation and waveform simulation, has the code simple, function characteristics of easy implementation, through debugging and code many times the consummation unceasingly, finally realizes the complete variety lights controller, reached the independent design of logic circuit level.Keywords: The lantern controller；Verilog HDL language; Quartus Ⅱsoftware第一章绪论1.1课题背景1. FPGAFPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个新概念，内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输出输入模块IOB（Input Output Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。
EDA循环彩灯控制课程设计
EDA循环彩灯控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解EDA技术的基本概念，掌握循环彩灯控制原理；2. 学生能掌握数字逻辑设计的基本方法，运用硬件描述语言进行简单程序设计；3. 学生了解循环彩灯在现实生活中的应用，理解其工作原理和设计方法。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，独立完成循环彩灯控制电路的设计与仿真；2. 学生能通过实验操作，熟练使用相关仪器和设备，进行硬件电路搭建；3. 学生能够进行团队协作，共同解决在设计与实现过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生对EDA技术产生兴趣，提高对电子工程领域的认识和热情；2. 学生培养良好的实验习惯，注重安全、环保，遵循实验操作规范；3. 学生在团队合作中，学会尊重他人，培养沟通能力和团队精神。
课程性质：本课程为电子设计自动化（EDA）相关课程，结合循环彩灯控制实例，使学生掌握数字逻辑设计的基本方法和技能。
学生特点：学生具备一定的电子基础知识，对硬件描述语言和数字电路有一定了解，但实际操作能力有待提高。
教学要求：结合理论教学与实验操作，注重培养学生的实际动手能力，提高学生的创新意识和团队合作能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，达到学以致用的目的。
二、教学内容1. 理论知识：- EDA技术概述：介绍EDA技术的基本概念、发展历程和应用领域；- 数字逻辑设计基础：回顾逻辑门、组合逻辑和时序逻辑基础知识；- 硬件描述语言：讲解Verilog HDL或VHDL的基本语法和使用方法；- 循环彩灯控制原理：分析循环彩灯的控制方法、电路设计和程序实现。
2. 实践操作：- 循环彩灯控制电路设计与仿真：指导学生使用EDA软件（如Multisim、Proteus等）进行电路设计与仿真；- 硬件电路搭建与调试：教授学生如何搭建循环彩灯控制电路，并进行调试；- 程序编写与下载：教授学生如何编写循环彩灯控制程序，并将程序下载至FPGA或CPLD器件。
eda课程设计彩灯控制
eda课程设计彩灯控制一、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，掌握彩灯控制电路的原理。
2. 学生能够运用所学的电子元件和软件工具，设计并实现一个简单的彩灯控制系统。
3. 学生能够解释彩灯控制过程中的电路图，并掌握相关的电子电路知识。
技能目标：1. 学生能够运用EDA软件进行电路设计和仿真，具备实际操作能力。
2. 学生能够独立完成彩灯控制系统的搭建和调试，培养动手实践和问题解决能力。
3. 学生能够通过团队协作，共同完成项目任务，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子工程的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生认识到科技发展对生活的影响，增强社会责任感和环保意识。
3. 学生通过课程学习，培养严谨、细致的学习态度，提高自我管理和自主学习能力。
课程性质分析：本课程为电子技术实践课程，旨在让学生通过实际操作，掌握EDA技术及其在彩灯控制方面的应用。
学生特点分析：本课程针对初中或高中年级学生，他们对电子技术有一定的基础知识，具备基本的操作能力和团队协作能力。
教学要求：1. 教师应注重理论与实践相结合，引导学生通过实际操作掌握知识。
2. 教师需关注学生的个体差异，提供针对性的指导，确保每个学生都能完成课程目标。
3. 教师要注重培养学生的团队协作能力和创新能力，提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 电子元件知识：介绍常用电子元件（如电阻、电容、二极管、三极管等）的原理和用途，关联教材中相关章节。
2. EDA软件应用：学习并掌握EDA软件（如Multisim、Proteus等）的基本操作，进行电路设计和仿真，关联教材中EDA软件应用章节。
3. 彩灯控制原理：分析彩灯控制电路的工作原理，包括电路图解析、元件功能等，关联教材中彩灯控制相关章节。
4. 电路设计与搭建：学习设计简单的彩灯控制电路，并进行实际搭建和调试，关联教材中电路设计及实践操作章节。
5. 项目实践：分组进行彩灯控制系统项目实践，包括设计、搭建、调试和优化，结合教材中项目实践案例进行分析。
EDA技术：实验10-彩灯控制器设计与实现
LIBRARY ieee;
USE ieee.std_logic_1164.all;
ENTITY counter_32 IS
PORT
(
clk,rst
: IN
std_logic;
count_out
: OUT integer range 0 to 31 );
END counter_32;
ARCHITECTURE cd OF fenpinqi IS
begin
p1:process(clk,rst)
variable a:integer range 0 to 20;
begin
if rst='1' then
clk_4<='0';
----- 复位信号控制部分
else
when 24=>output<="00000001";sm<="0100110";
when 25=>output<="00000010";sm<="0100110";
when 26=>output<="00000100";sm<="0100110";
when 27=>output<="00001000";sm<="0100110";
when 28=>output<="00010000";sm<="0100110";
EDA多路彩灯控制器设计报告
EDA课程设计多路彩灯控制设计1)系统设计要求设计一个多路彩灯控制器，要有多种花型变化（至少设计4种），多种花型可以自动变换，循环往复，有清零开关，可以变化彩灯闪动频率即是可以选择快慢两种节拍。
2).设计方案整个系统有三个输入信号，分别为控制快慢的信号SPEED,复位清零信号CLR,输出信号是彩灯输出状态。
系统框图如：主要模块组成：时序控制电路模块和显示电路模块，时序控制电路是根据输入信号的设置得到相应的输出信号，并将此信号作为显示电路的时钟信号；显示电路输入时钟信号的周期，有规律的输出设定的六种彩灯变化类型。
3).模块设计时序控制模块：CLK为输入时钟信号，电路在时钟上升沿变化；CLR为复位清零信号，高电平有效，一旦有效时，电路无条件的回到初始状态；SPEED为频率快慢选择信号，低电平节奏快，高电平节奏慢；CLK1为输出信号，CLR有效时输出为零，否则，随SPEED信号的变化而改变。
显示控制电路的模块框图如图所示，输入信号clk和clr的定义与时序控制电路一样，输入信号led[8...0]能够循环输出9路彩灯6种不同状态的花型。
对状态的所对应的彩灯输出花型定义如下：S0:000000000 S1:001001001 S2:010010010 S3:011011011 S4:100100100S5:101101101S 6：110110110多路彩灯在多种花型之间的转换可以通过状态机实现，当复位信号clr有效时，彩灯恢复初始状态s0，否则，每个时钟周期，状态都将向下一个状态发生改变，并对应输出的花型，这里的时钟周期即时时序控制电路模块产生的输出信号，它根据SPEED信号的不同取值得到两种快慢不同的时钟频率。
4).时序控制电路模块程序如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.std_logic_1164.ALL;USE IEEE.std_logic_unsigned.ALL;ENTITY SX ISPORT(SPEED:IN STD_LOGIC;CLK:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;CLK1:OUT STD_LOGIC);END SX;ARCHITECTURE ART OF SX ISSIGNAL CK:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(CLK,CLR,SPEED)ISV ARIABLE TEMP:STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);BEGINIF CLR='1' THENCK<='0';TEMP:="000";ELSIF(CLK'EVENT AND CLK='1')THENIF(SPEED='1')THENIF TEMP="001" THENTEMP:="000";CK<=NOT CK;ELSE TEMP:=TEMP+'1';END IF;ELSEIF TEMP="111" THENTEMP:="000";CK<=NOT CK;ELSETEMP:=TEMP+'1';END IF;END IF;END IF;END PROCESS;CLK1<=CK;END ART;5).显示模块电路程序如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY XS ISPORT(CLK1:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;LED:OUT STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0));END ENTITY XS;ARCHITECTURE ART OF XS ISTYPE STA TE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6);SIGNAL CURRENT_STATE:STATE;SIGNAL LIGHT:STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(CLR,CLK1)ISCONSTANT L0:STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0):="000000000";CONSTANT L1:STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0):="001001001";CONSTANT L2:STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0):="010010010";CONSTANT L3:STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0):="011011011";CONSTANT L4:STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0):="100100100"; CONSTANT L5:STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0):="101101101"; CONSTANT L6:STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0):="110110110";BEGINIF CLR='1' THENCURRENT_STATE<=S0;LIGHT<=L0;ELSIF(CLK1'EVENT AND CLK1='1')THENCASE CURRENT_STATE ISWHEN S0=> LIGHT<="ZZZZZZZZZ"; CURRENT_STA TE<=S1;WHEN S1=> LIGHT<=L1; CURRENT_STATE<=S2;WHEN S2=> LIGHT<=L2; CURRENT_STATE<=S3;WHEN S3=> LIGHT<=L3; CURRENT_STATE<=S4;WHEN S4=> LIGHT<=L4; CURRENT_STATE<=S5;WHEN S5=> LIGHT<=L5; CURRENT_STATE<=S6;WHEN S6=> LIGHT<=L6; CURRENT_STATE<=S1;END CASE;END IF;END PROCESS;LED<=LIGHT;END ART;6).时序控制模块仿真波形：从图中可以看出，当复位信号为高电平时，电路时钟输出清零，当快慢信号SPEED为低电平时，时序控制电路四分频起作用，当快慢信号SPEED为高电平时，时序控制电路八分频起作用，仿真结果符合电路要求。
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。
EDA课程设计报告彩灯控制器
1设计目的熟练掌握EDA技术利用计算机方面的课程解决专业课程方面点具体问题，达到解决问题，完成课程设计任务，培养实践的目的。
2设计要求和任务利用所学的EDA设计方法设计彩灯控制器，熟练使用使用QUARTUSII应用软件，进一步学习使用VHDL语言、原理图等EDA设计方法进行综合题目的方法。
功能要求:1.要有多种花型变化(至少4种).2.多种花型可以自动变换，循环往复.3.彩灯变换的快慢节拍可以选择.4.具有清零开关.3 总体设计思路及原理描述3.1功能描述在电路中以1 代表灯亮,以0 代表灯灭,由0,1按不同的规律组合代表不同的灯光图案,同时使其选择不同的频率,从而实现多种图案多种频率的花样功能显示。
在该电路中只需简单的修改程序就可以灵活地调整彩灯图案和变化方式。
下面就以一个十六路彩灯控制系统的实现为例进行简单说明。
此十六路彩灯控制系统设定有六种花样变化,这六种花样可以进行自动切换,并且每种花样可以选择不同的频率。
3.2设计原理用VHDL进行设计,首先应该了解,VHDL语言一种全方位硬件描述语言,包括系统行为级,寄存传输级和逻辑门级多个设计层次。
应充分利用DL “自顶向下”的设计优点以及层次化的设计概层次概念对于设计复杂的数字系统是非常有用它使得人们可以从简单的单元入手,逐渐构成庞大而复杂的系统。
首先应进行系统模块的划分,规定每一模块的功能以及各个模块之间的接口。
最终设计方案为:以一个十六路彩灯花样控制器、一个四频率输出分频器,一个四选一控制器和一个时间选择器总共四部分来完成设计。
四选一控制器从分频器选择不同频率的时钟信号输送到彩灯花样控制器,从而达到控制彩灯闪烁速度的快慢,时间选择器控制每种速度维持的时间长短。
整个十六路彩灯控制系统设计的模块图如图1所示图一4分层次方案设计及代码描述4.1子模块及其功能本次设计分为四个子模块,即十六路彩灯花样控制器、四频率输出分频器,四选一控制器和时间选择器,其子模块及其功能如下:4.1.1四频率输出分频器在本次设计中,设计了六种花样,要求这六种花样以不同的频率显示,而只有一个输入的时钟信号,所以对所输入的时钟信号进行2 分频,4 分频,8分频,16分频,得到四种频率信号,CLKDIV模块用来完成此功能。
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《EDA技术》课程设计报告
学院：信息科学技术学院
专业：通信工程
班级：通信（2）班
姓名：肖强
学号：20081604B064
2011年06月26日
目录
摘要 (1)
一.设计目的 (1)
二.设计题目描述及要求 (1)
三.设计原理 (2)
3.1 方案论证 (4)
3.2 模块设计 (4)
3.2.1集成分频器模块 (4)
3.2.2 32进制计数器模块 (5)
3.2.3 彩灯控制模块 (5)
3.2.4 4选1选择器模块 (6)
3.2.5 4进制计数器模块 (6)
3.3 系统结构 (7)
四.总结 (7)
参考文献 (8)
附录一.编译 (9)
附录二.时序仿真 (9)
附录三.程序 (9)
2
摘要
循环彩灯的电路很多，循环方式更是五花八门，而且有专门的可编程彩灯集成电路。
绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的，例如，用中规模集成电路实现的彩灯控制电路主要用计数器，译码器，分配器和移位寄存器等集成。
本次设计的循环彩灯控制器就是用计数器和译码器来实现，本彩灯控制器能实现四种不同的花型，在呈现出不同花型的同时发出四种不同的声音，数码管用以标记当前呈现的是哪种花型。
[关键词]：计数器，二极管, 数码管，分频器
一．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。
本次课程设计的主要目的是通过电子设计自动化的设计，掌握FPGA应用系统的开发过程，进一步理解FPGA应用系统的工作原理。
本课程设计设计了一个多路彩灯控制器，四种彩灯能循环变化，有清零开关，可以变化彩灯闪动频率即可以选择不同的节拍。
整个系统有三个输入信号，分别为音频输入脉冲信号clk2,复位清零信号CLR,彩灯输入控制脉冲clk1。
最后按照FPGA的开发流程和VHDL语言建模、仿真、综合、下载、适配，用EDA6000实验箱上的FPGA系统实现了相应的功能。
通过这次课程设计更清楚的理解了VHDL程序的描述语言，能进行简单程序的编写和仿真。
二.设计题目描述和要求
1）设计一个彩灯控制器，使彩灯（LED管）能连续发出四种以上不同的显示形式；
3。