EDA流水灯设计大作业.docVIP

西安电子科技大学 ——电子工程学院EDA程序设计流水灯控制 科 目： EDA程序设计 任课老师：_________ _ ______________ 姓 名：___________ ___ ___________ 学 号:___________ _______________ 班 级：_________ ______________  流水灯设计 引言 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。随着EDA技术发展和应用领域的扩大与深入，EDA技术在电子信息、通讯、自动控制及计算机应用等领域的重要性突出。随着技术市场与人才市场对EDA的需求不断提高，产品的市场需求和技术市场的要求也必然会反映到教学领域和科研领域中来。因此学好EDA技术对我们有很大的益处。EDA是指以计算机为工具，在EDA软件平台上，根据设计社描述的源文件（原理图文件、硬件描述语言文件或波形图文件），自动完成系统的设计，包括编译、仿真、优化、综合、适配（或布局布线）以及下载。 实验目的 1、掌握基于FPGA的开发方法 2，学习使用EDA集成设计软件Quartus II,电路描述，综合，模拟过程。 3，了解基于EDA应用系统的设计方法。 4，掌握使用EDA工具设计流水灯的设计思路和设计方法 三、实验题目 设计能让一排灯（8只）自动改变显示的控制系统。可将实验板上的一排发光二极管作为彩灯用。控制器应有两种控制方式： 规则变化：变化节拍有0.5秒和0.25秒两种，交替出现，每种节拍可有8种花样，各执行一或者二个周期后替换。彩灯变化方向有单向移动，双向移动，跳跃移动等。 随机变化：变化花样相同，但节拍及花样的转换都随机出现 四、设计思路 1、灯光移动用移位寄存器实现，各种花样，有的可以存于寄存器中，使用时并行置入移位寄存器，有的可以利用环形计数器或扭环计数器实现。 2、节拍信号可选用实验板上的振荡器，花样控制信号可用4位计数器实现控制，1为节拍变化，另三位控制花样。 3、随机信号可以用长度大于15的伪随机序列信号发生器或用高速时钟驱动上述4位计数器得到。 五、程序设计 1.程序代码： module liushuideng( clk,rst_n,key1,key2,led ); input clk; //12MHz input rst_n; //高电平复位 input key1; //key1=1启动流水灯;key1=0停止流水灯 input key2; //key2=1流水灯右移;key2=0流水灯左移 output[3:0] led; //流水灯指示 //************************************************ reg[16:0] cnt; //分频计数器 always@(posedge clk or posedge rst_n) begin if(rst_n) cnt=17d0; //异步高电平复位 else if(cnt==17d119999) cnt=17d0; //产生10ms时钟 else cnt=cnt+17d1; end //***************************************************** reg stop_start,left_right; //流水灯控制位 reg[2:0] st; //用于保存当前状态 parameter st0=3b000,st1=3b001,st2=3b101,st3=3b100; //状态机编码(格雷码) always@(posedge clk or posedge rst_n) begin if(rst_n) begin stop_start=1b1; left_right=1b1; st=st0; //异步高电平复位 end else if(cnt==17d119999) //每隔10ms执行一次 case(st) st0: begin if(key1==1b0) st=st1; //如果按键按下,