EDA技术_项目9_彩灯控制器

1、1项目9实用彩灯控制系统设计2学习目标学习目标能正确分析任务要求，并能根据系统任务的要求，拟制实用彩灯控制系统的顶层结构功能图能采用层次设计方法正确构建实用彩灯控制系统能在Max+PlusII软件平台上调试实用彩灯控制系统，并进行功能仿真能在EDA实验系统上进行硬件验证、测试能在Max+PlusII软件平台上对实用彩灯控制系统系统功能与性能进行完善提高 3主要内容主要内容 系统分析与行为描述方法使用层次设计方法构建实用彩灯控制系统数字系统设计的分析方法在Max+PlusII软件平台上进行实用彩灯控制系统构建、调试与功能仿真在EDA实验系统上实用彩灯控制系统的引脚锁定、下载与硬件验证测试 4上次

2、实验讲评 在实用表决器系统中，每个表决者都有三种选择：分别是同意、反对和弃权。将所有表决结果进行累计，得出同意、反对和弃权票的总数，当同意票数大于反对票数，表决通过，否则不通过，同时在数码管上显示同意、反对和弃权票的总数。5顶层设计6存在问题不少同学没有完成。对程序中的复位信号和使能信号不能很好的使用。对表决判断的程序设计有问题。不会对表决判断模块进行波形仿真。7复位信号和使能信号的使用if clr=0 then agree:=000;oppose:=000;abstain:=000; elsif en=1 then因为，clr连接SB19,按下SB19,在信号线PLUSE1上产生一个负脉冲。

3、（参见实验指导书P23)因为输出相当于信号线，在同一个进程中，不能对信号多次赋值。为什么是elsif，而不是if？为什么clr=0，而不是1？为什么对中间变量进行复位，而不是对输出复位？因为如果使用if，当clr=0且en=1时，既复位，又使能，就不能进行正常地表决了。8表决判断模块的程序设计需要对计数的中间变量赋初始值。variable agree,oppose,abstain: std_logic_vector(2 downto 0);beginagree:=000;oppose:=000;abstain:=000;为什么呢？9表决判断模块的程序设计方法一：采用21个开关，作为表决输入。V

4、HDL描述：描述：for i in 0 to 6 loopif (a(i)=1 and b(i)=0 and c(i)=0)then agree:=agree+1; elsif (a(i)=0 and b(i)=1 and c(i)=0) then oppose:=oppose+1; elsif (a(i)=0 and b(i)=0 and c(i)=1) thenabstain:=abstain+1;end if;end loop;优点：表决者很直观，操作很简单，按下开关a，表示同意；按下开关b，表示反对；按下开关c，表示弃权；缺点：表决者如果误按了两个或两个以上的开关，或者没有按下任何开关

5、，那表决中会有无效票。数码管显示的字符与表决的结果不对应。10表决判断模块进行波形仿真复位有效复位有效使能无效使能无效正常表决正常表决同意同意5人人反对反对1人人弃权弃权1人人非正常表决非正常表决同意同意6人人结果显示结果显示3人人反对反对1人人结果显示结果显示0人人弃权弃权4人人结果显示结果显示0人人因为有因为有4人按了两个开关人按了两个开关非正常表决非正常表决同意同意3人人结果显示结果显示2人人反对反对1人人结果显示结果显示1人人弃权弃权2人人结果显示结果显示1人人因为有因为有2人没有按开关人没有按开关有有1人按了两个开关人按了两个开关11表决判断模块的程序设计方法二：采用21个开关，作为

6、表决输入。VHDL描述：描述：for i in 0 to 6 loopif a(i)=1 then agree:=agree+1; end if;if b(i)=1 then oppose:=oppose+1; end if;if c(i)=1 then abstain:=abstain+1; end if;end loop;优点：表决者很直观，操作很简单，按下开关a，表示同意；按下开关b，表示反对；按下开关c，表示弃权；数码管显示的字符与表决的结果对应。缺点：表决者如果误按了两个以上的开关，表决中会有无效票。12表决判断模块进行波形仿真13表决判断模块的程序设计方法三：采用14个开关，作为表

7、决输入。VHDL描述：描述：for i in 0 to 6 loop if(a(i)=1and b(i)=0)then agree:=agree+1; elsif (a(i)=0and b(i)=1)then oppose:=oppose+1; elsif (a(i)=0and b(i)=0)then abstain:=abstain+1; elsif (a(i)=1and b(i)=1)then invalid:=invalid+1;end if;end loop;缺点：表决者不直观，操作不方便。优点：节省了资源，并考虑了所有表决可能，即同意、反对、弃权和无效。不会因为表决者按下两个开关，使

8、整个表决无效。14表决判断模块进行波形仿真A=1 且B=0，则表示同意；A=0 且B=1，则表示反对；A=0 且B=0，则表示弃权； A=1 且B=1，则表示无效。15实用彩灯控制系统设计实用彩灯控制系统设计1.项 目 分 析2.设 计 方 案3.任 务 分 配4.实 施 计 划5.预 期 效 果学生讲演16周三实验:实用彩灯控制系统设计实用彩灯控制系统设计 任务与要求:功能与要求：功能与要求： 使用使用EDA实验箱上的实验箱上的OUT1OUT8共共8个个LED（发光二极管），（发光二极管），构建构建1种频率（频率可为种频率（频率可为1Hz）、）、1种花色的彩灯控制系统（种花色的彩灯控制系统（

9、1种花样种花样可为彩灯从右到左，然后从左到右逐次点亮）。可为彩灯从右到左，然后从左到右逐次点亮）。使用使用EDA实验箱上的实验箱上的OUT1OUT8共共8个个LED（发光二极管），（发光二极管），构建构建4种频率（种频率（4种频率可分别为种频率可分别为5Hz、5/2 Hz、5/4 Hz、5/8 Hz，由分频电路产生）、由分频电路产生）、4种花色（种花色（4种花样可分别为种花样可分别为:彩灯从右到左，彩灯从右到左，然后从左到右逐次闪烁。然后从左到右逐次闪烁。彩灯从右到左点亮，然后从左到右逐次彩灯从右到左点亮，然后从左到右逐次依次熄灭，全亮全灭。依次熄灭，全亮全灭。彩灯两边同时亮彩灯两边同时亮1个

10、逐次向中间移动再散个逐次向中间移动再散开。开。彩灯两边同时亮彩灯两边同时亮2个，个，2亮亮2灭）的彩灯控制系统。灭）的彩灯控制系统。17设计分析 实用彩灯控制系统设计，可分成两个设计：实用彩灯控制系统设计，可分成两个设计：一是一是1种频率，种频率，1种花色；种花色；二是二是4种频率，种频率，4种花色。种花色。181种频率，种频率，1种花色种花色如何实现？ 做一个计数器，当每计一个数，使输出变换一下。花色要求：彩灯OUT1OUT8，8个LED从右到左，然后从左到右逐次点亮。因此，只要每计一个数，就点亮一个灯就可以实现。194种频率，种频率，4种花色。种花色。4种花色种花色如何实现？ 4种花色（种花色（4种花样可分别为种花样可分别为:彩灯从右到左，然彩灯从右到左，然后从左到右逐次闪烁。后从左到右逐次闪烁。彩灯从右到左点亮，然后从彩灯从右到左点亮，然后从左到右逐次依次熄灭，全亮全灭。左到右逐次依次熄灭，全亮全灭。彩灯两边同时亮彩灯两边同时亮1个逐次向中间移动再散开。个逐次向中间移动再散开。彩灯两边同时亮彩灯两边同时亮2个，个，2亮亮