八路彩燈課程設(shè)計(jì)--循環(huán)八路彩燈設(shè)計(jì)

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1、EDA課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：術(shù)環(huán)八路彩燈設(shè)計(jì)院系:班級(jí):姓名:學(xué)號(hào):小組成員：指導(dǎo)教師:目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)分析222.任務(wù)分析2二、設(shè)計(jì)方案（基本原理）介紹31.系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖32.基本原理介紹3三、各模塊功能介紹41?頒黻42.H難43?控邏塊、44.LED左移模塊55.LED右移的模塊56.LED閃爍模塊5四、調(diào)試過(guò)程6五、故障分析6人?.結(jié)論與心得體會(huì)6七、參考文獻(xiàn)7隱8附1:完整電路原理圖8附2:程序仿真圖81.二選一模塊82.LED左移模塊93.LED右移模塊94.LED閃爍模塊9P付3:辦9

2、1.分頻器函數(shù)92.右移函數(shù)113.閃爍函數(shù)124.左移函數(shù)135.二選一函數(shù)146.花型選擇函數(shù)14設(shè)計(jì)任務(wù)分析1.設(shè)計(jì)任務(wù)1.彩燈明暗變化節(jié)拍為0.25S和0.5S兩種節(jié)拍，可以自動(dòng)交替運(yùn)行，也可以采用按鍵是否按下進(jìn)行切換。2.演示花型3種，分別為左移、右移、閃爍。每種花型顯示時(shí)間維持1分鐘。3.彩燈用發(fā)光二極管LED模擬。4.要求系統(tǒng)用兩種節(jié)拍交替循環(huán)顯示3種花型。2.任務(wù)分析1.該系統(tǒng)的外加信號(hào)為時(shí)鐘，輸出為8路彩燈信號(hào)。彩燈控制器按一定的節(jié)拍改變8路輸出的高低電平，控制彩燈按預(yù)定的規(guī)律

3、亮滅，從而顯示一定的花型。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，彩燈控制器應(yīng)包含時(shí)鐘電路編碼器和控制電路。時(shí)鐘可以采用實(shí)驗(yàn)板上的時(shí)鐘信號(hào)；編碼器根據(jù)花型耍求按節(jié)拍產(chǎn)生8位輸出編碼信號(hào)，控制彩燈按規(guī)律亮滅；控制電路則應(yīng)控制編碼器的節(jié)拍脈沖和3種花形的循環(huán)切換，同步整個(gè)系統(tǒng)工作。2.選擇1HZ時(shí)鐘脈沖作為系統(tǒng)時(shí)鐘。3.0.25S和0.5S秒信號(hào)由時(shí)鐘分頻獲得。4.循環(huán)顯示方式自定：可以按照左移-閃爍-右移-左移方式顯示，也可以按照其他方式顯示。二.設(shè)計(jì)方案(基本原理)介紹1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖1.框圖(1)時(shí)鐘輸入：給分頻電路時(shí)

4、鐘脈沖(2)控制電路：狀態(tài)機(jī)(3)LED顯示：彩燈演示(4)清零輸入：CLR鍵，實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能2.基本原理介紹(1)系統(tǒng)時(shí)鐘分頻后得到0.5s和0.25s的時(shí)鐘信號(hào)。(2)2個(gè)分頻得到的時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)二選一由外部按鍵高低電平控制，決定彩燈明暗變化節(jié)拍。(3)控制電路中的左移、右移、閃爍3個(gè)模塊間的交替變換實(shí)現(xiàn)花型變換。(4)控制電路中的選擇花型的狀態(tài)機(jī)決定LED以哪種花型演ZjO三、各模塊功能介紹1.分頻模塊任意整數(shù)分頻模塊功能：對(duì)輸入時(shí)鐘clock進(jìn)行F_DIV倍分頻后輸出clk_out。其中F

5、_DIV為分頻系數(shù)，分頻系數(shù)范圍為1?2An(n=F_DIV_WIDTH)。若要改變分頻系數(shù)，改變參數(shù)F_DIV或F_DIV_WIDTH到相應(yīng)范圍即可。若分頻系數(shù)為偶數(shù)，則輸出時(shí)鐘占空比為50%;若分頻系數(shù)為奇數(shù)，則輸出時(shí)鐘占空比取決于輸入時(shí)鐘占空比和分頻系數(shù)(當(dāng)輸入為50%時(shí)，輸出也是50%)。奇數(shù)倍分頻:三倍分頻的時(shí)序圖如下所示clockclk_p_relknr——I一I1elkout2.二選一模塊輸入為0.25s,0.5s時(shí)鐘脈沖和外部按鍵s控制的高低電平，當(dāng)s為高電平1時(shí)，輸出的時(shí)鐘脈沖

6、為其中一個(gè)時(shí)鐘脈沖；當(dāng)s為低電平時(shí)，輸出的時(shí)鐘脈沖為另一個(gè)時(shí)鐘脈沖。這樣，通過(guò)控制外部按鍵的高低電平變化，來(lái)控制彩燈明暗變化的街拍為0.25s還是0.5s2.控制模塊作用是選擇LED燈以哪種花型演示，其驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)為系統(tǒng)1Hz時(shí)鐘時(shí)鐘經(jīng)分頻后得到1分鐘的時(shí)鐘脈沖，內(nèi)部為狀態(tài)機(jī)，將三種花型視為三種狀態(tài)。每到1分鐘時(shí)鐘信號(hào)的上升沿到來(lái)時(shí)，其狀態(tài)機(jī)的3個(gè)狀態(tài)（即花型）自動(dòng)跳轉(zhuǎn)，并將該花型作為輸出，從而實(shí)現(xiàn)了3種花型的自動(dòng)變化，且每種花型維持時(shí)間都為1分鐘.4.LED左移模塊分頻后得到的外部時(shí)鐘每次到來(lái)

7、時(shí)，其內(nèi)部信號(hào)HUM（其值為1至7的整數(shù)）變加1，NUM的每一個(gè)整數(shù)值對(duì)應(yīng)一種對(duì)8個(gè)LED燈高低電平的賦給情況。將“0”電平時(shí)LED燈亮，“1”電平時(shí)燈火與花型左移相結(jié)合后，以電平賦給情況如“11111110”一一“11111101”——“11111011”——“11110111”——“11101111”??????“01111111”循環(huán)變換，達(dá)到實(shí)現(xiàn)LED燈左移的花型。5.LED右移的模塊原理同LED左移模塊，只是LED高低電平賦給情況變化規(guī)律變?yōu)?“01111111”——“10111111

8、”——“11011111”——“11101111”——.......——“11111110”的循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)LED燈右移的花型。6.LED閃爍模塊原理同LED左移模塊，只是LED高低電平賦給情況變化規(guī)律變?yōu)椋骸?1111111”——“00000000”——“11111111”——“00000000”一一.......的循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)LED燈閃爍的花型。四、調(diào)試過(guò)程1.先分別編出了分頻、二選一、石移、左移、閃爍、控制模塊的程序并分別編譯、檢錯(cuò)、改錯(cuò)無(wú)誤后，各自生成了相應(yīng)的電器元件。2.繪制出電路元