8路彩灯控制器Word版

河南工业大学EDA技术实验报告
专业 ***** 班级***** 姓名 *** 学号 ************
实验地点 6316+ 6515 实验日期 2014-11-25 成绩评定
一、实验项目
8路彩灯控制器
二、实验目的
1.利用2分频的时钟脉冲来实现两种节拍的交替，控制花形的循环。

2.学会设计花形，并能使其正确的循环。

3.学会二选一多路选择器的设计。

三、实验原理
8路彩灯控制器由分频器、二选一多路选择器、花形控制器3个模块组成，分频器的原理是在编写VHDL语言时，加一个中间变量，时钟上沿（或下沿）每到来一次，此变量反转，这样时钟走两个周期，此变量刚好一个周期，再把此变量赋值给输出即得到二分频模块。

分频器VHDL源程序如下图
分频器仿真波形花形控制器。

本8路彩灯控制器
的设计需要8路彩
灯按照两种节拍、
三种花形变化。

两
种节拍分别为
0.25s和0.5s。

三
种花形分别是：
（1）8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，
全亮后仍由中间向
两边逐次渐灭。

（3）8路彩灯
分成两半，从左至
右顺次渐亮，然后
顺次渐灭，然后全
亮，最后再全灭。

每一种花形的变
化都用状态标识来表
示，当一种花形变化完
成后，通过状态标志来
进入下一种花形的变
化，如此来实现可循环
操作。

当所以花形都循
环完成后，进行节拍的
变换，然后进入另一种
频率的变化。

花形控制器的
VHDL源程序如右图。

二选一多路选择器。

通过花形控制
器中JP的信号变化
来控制使用原始时
钟A，还是使用分频
后的时钟信号B，从
而实现花形在不同
节拍下的循环变化。

二选一多路选
择器的VHDL源程序
如左图。

设计好以上三个模块后，就是顶层原理图的连接了，连接图如下，输入端接时钟，输出端接LED灯组。

四、仿真结果及分析
对已连接完成的原理图进行仿真，仿真结果如下图：
从仿真结果图可以看出，各花形变化的功能都已实现，并且节拍的改变也能体现出来。

仿真时，由于花形很多，所以需要把时钟调的很小，要不到10ns才能显示出节拍二的仿真图形，但如果太小，如选择1ns时就会出现一些错误提示。

图为5ns时的仿真结果，各项功能都正常，说明仿真无误，VHDL程序语言达到实验要求。

五、硬件验证过程及结果分析
本实验可采用实验电路结构NO.1来进行验证，8路彩灯依次接PIO32～PIO39，clk可接CLOCK0～CLOCK4中的人一个，查表进行引脚锁定。

综合适配后将配置数据下载入EDA实验平台，观察实验现象是否与要求相一致。

通过观察发现实验结果和要求一致，实验成功。

六、实验总结
此次实验要用MAX+ plusⅡ这个软件进行VHDL源程序编程，当组装好试验箱进行下载时，发现不能下载，整了好久都没查的问题，就向我们班的学霸请教了这个问题，原来主板左侧的3个开关，靠右的开关必须打向上的DLOAD,才能实现下载。

这告诉我们学习中要谨慎，有时忽略一个小小等问题都会给我带来很多不必要的麻烦。

（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。