《彩灯控制论文彩灯控制器论文》.doc

彩灯控制论文彩灯控制器论文 基于VHDL的16路可调速彩灯控制器设计 摘 要:彩灯作为一种常见的装饰,在生活中应用广泛。为了使彩灯变得更加绚丽多彩,这里在Quartus 开发环境下,用VHDL语言设计了一种可用于控制16路彩灯,具有4种彩灯变换模式,且变换速度可调的彩灯控制器。仿真结果表明,所设计的彩灯控制器成功地实现了4种变换模式的循环和各种变换速度的调节。最后,以ACEX1K系列EP1K30QC208芯片为硬件环境,验证了各项设计功能的正确性。 　　关键词:VHDL; 彩灯控制器; 变换模式; EP1K30QC208 　　Design of Adjustable Speed Sixteen Groups Illuminations Controller Based on VHDL 　　ZHANG Xi-feng,QU Bao-peng 　　(Electronics Engineer Department, Sh 　　nxi Institute of Technology, Xian 710300,China) 　　Abstract: The FPGA/CPLD is applied in digital system development extensively with the development of large scale integrated circuit. Illuminations which are common decorations have a broad application in daily life. In order to make the illuminations colorful, a switch speed adjustable controller which can control 16 groups of illuminations and has 4 switch patterns was designed with the language of VHDL in the environment of Quartus II. The simulation results indicate that the designed controller realized the cycle of 4 switch patterns and all sorts of speeds adjustable. The validity of whole designed functions is verified with the EP1K30QC208 chip of ACEX1K series. 　　Keywords: VHDL; illuminations; controller; switch mode; EP1K30QC208 　　0 引 言 　　近年来,FPGA/CPLD发展迅速,随着集成电路制造工艺的不断进步,高性价比的FPGA/CPLD器件推陈出新[1-3],使FPGA/CPLD成为当今硬件设计的重要途径,与传统电路设计方法相比,FPGA/CPLD具有功能强大、开发周期短、投资少,便于追踪市场变化及时修改产品设计以及开发工具智能化等特点[4]。在诸多FPGA/CPLD的设计语言中,VHDL语言作为一种主流的硬件描述语言,具有很强的电路描述和建模能力,能从多个层次对数字系统进行建模和描述,从而大大简化了硬件设计任务,提高了设计效率和可靠性,并在语言易读性和层次化、结构化设计方面,表现出了强大的生命力和应用潜力[5-6]。 　　Quartus Ⅱ是Altera公司在21世纪初推出的FPGA/CPLD集成开发环境,是Altera公司前一代FPGA/CPLD集成开发环境Max+Plus的更新换代产品,其界面友好,使用便捷,功能强大,为设计者提供了一种与结构无关的设计环境,使设计者能方便的进行设计输入、快速处理和器件编程[7-8]。 　　本文在Quartus 开发环境下,用VHDL语言设计了一种可用于控制16路彩灯,具有4种彩灯变换模式,且变换速度可调的彩灯控制器。 　　1 16路可调速彩灯控制器设计思路 　　16路可调速彩灯控制器根据功能可分为3个部分,如图1所示。其中,8 Hz分频部分用于对频率为10 MHz的时钟信号进行分频,获得频率为8 Hz的时钟信号CLK8。CLK8作为速度控制部分的基准时钟,通过计数分频方式又可获得频率分别为4 Hz,2 Hz和1 Hz的时钟信号,然后由调速信号选择其中之一作为彩灯时钟信号CLKQ,CLKQ即为彩灯控制部分的基准时钟,用于决定彩灯变换的速度,由此实现调速信号SPD对彩灯变换速度的控制,使彩灯