基于sopc的彩燈控制器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 PC的彩燈控制器設(shè)計(jì) 專 業(yè) 電子科學(xué)與技術(shù) 班 級(jí) 0000 學(xué) 號(hào) 00 姓 名 指導(dǎo)教師 00000 2013 年 11 月 4 日 設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求一． 設(shè)計(jì)內(nèi)容：采用SOPC技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)彩燈控制器； 功能要求1） 配置NIOS II軟核系統(tǒng)；2） 在基于Eclipse的Nios Ⅱ 集成開發(fā)環(huán)境 (IDE）上開發(fā)彩燈控制器3） 至少實(shí)現(xiàn)8個(gè)LED，3種以上的花色。 近年來,EDA技術(shù)高速發(fā)展使現(xiàn)代電子產(chǎn)品向著功能多樣化，體積最小化,功耗最低化的方向發(fā)展。初步實(shí)現(xiàn)SOPC技術(shù)在燈飾行業(yè)的簡(jiǎn)單應(yīng)用，為深入提供了一些有價(jià)值的參考資料。二是向低成本,低電壓,微功耗,微封裝和綠色化方向發(fā)展。使用Nios Ⅱ軟件開發(fā)工具能夠?yàn)镹ios Ⅱ系統(tǒng)構(gòu)建軟件，即一鍵式自動(dòng)生成適用于系統(tǒng)硬件的專用C/C++運(yùn)行環(huán)境。 設(shè)計(jì)要求 （1）設(shè)計(jì)思路清晰，給出整體設(shè)計(jì)框圖； （2）NIOS II處理器選擇配置合理； （3）仿真 、調(diào)試、驗(yàn)證電路模塊； 設(shè)計(jì)思路 設(shè)計(jì)流程圖彩燈控制器時(shí)序控制部分（分頻器）數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示發(fā)光二極管動(dòng)態(tài)顯示揚(yáng)聲器發(fā)生控制復(fù) 位 圖 11 彩燈控制器的設(shè)計(jì)流程圖 設(shè)計(jì)原理彩燈控制器的設(shè)計(jì)核心主要是分頻器的使用，顯示部分的設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)易。本次設(shè)計(jì)還帶有復(fù)位功能，通過復(fù)位可以使彩燈控制器恢復(fù)到最初的狀態(tài)。 發(fā)光二極管、數(shù)碼管顯示及揚(yáng)聲器控制程序 花型A顯示程序當(dāng)敏感信號(hào)s發(fā)生變化，對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行置位和置型，0001000也就是對(duì)相應(yīng)的數(shù)碼管使之顯示花型為A，通過對(duì)數(shù)碼管使能端的置位，控制顯示的數(shù)碼管顯示為AA ，并且發(fā)光二極管最右邊顯示為亮。當(dāng) s變化到10111之后執(zhí)行再循環(huán)顯示A花型，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。 花型B波形仿真圖 42 花型BB的波形仿真圖由圖42可知，當(dāng)clk發(fā)生變化，來上升沿時(shí)，led7s1為0000011即數(shù)碼管首先顯示為花型B二極管按規(guī)定的顯示，首先led7s2位11111110即最右邊的二極管亮燈，led_selout為00000011即最右邊的2個(gè)數(shù)碼管顯示2個(gè)B的花型。心得體會(huì)本次設(shè)計(jì)的是彩燈控制器的設(shè)計(jì)，當(dāng)決定選這個(gè)課題的時(shí)候經(jīng)過分析就知道關(guān)鍵是計(jì)數(shù)器和分頻器的使用，分頻的方法有很多種，對(duì)于同一種功能的實(shí)現(xiàn)，用VHDL可以采用多種方式進(jìn)行描述，每種方式之間各有優(yōu)劣，本次設(shè)計(jì)只采用了其中較簡(jiǎn)單的一種，應(yīng)盡量用最簡(jiǎn)潔的語言寫出所需功能的程序。在反復(fù)調(diào)試中，最后還是成功了，但原理還不是很清楚。總的來說，這次設(shè)計(jì)還是有所收獲的。VHDL是EDA技術(shù)的重要組成部分，其具有與具體硬件電路無關(guān)和與設(shè)計(jì)平臺(tái)無關(guān)的特性，并且具有良好的電路行為描述和系統(tǒng)描述的能力，并在語言易讀性和層次化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方面，表現(xiàn)了強(qiáng)大的生命力和應(yīng)用潛力。Led7s2依次變化11111110~01111111，實(shí)現(xiàn)二極管的向右移動(dòng)；led_selout也依次變化00000011~11000000實(shí)現(xiàn)數(shù)碼顯示管的向右移動(dòng)。執(zhí)行Quartus軟件中的processing start simulation選即可觀察到波形仿
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