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正文內(nèi)容

基于sopc的彩燈控制器設(shè)計課程設(shè)計(編輯修改稿)

2024-07-19 17:36 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 件開發(fā)套件,包括編譯器、集成開發(fā)環(huán)境(IDE)、JTAG調(diào)試器、實(shí)時操作系統(tǒng)(RTOS)和TCP/IP協(xié)議棧。設(shè)計者能夠用Altera Quartus Ⅱ開發(fā)軟件中的SOPC Builder系統(tǒng)開發(fā)工具很容易地創(chuàng)建專用的處理器系統(tǒng),并能夠根據(jù)系統(tǒng)的需求添加Nios Ⅱ處理器核的數(shù)量。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,即一鍵式自動生成適用于系統(tǒng)硬件的專用C/C++運(yùn)行環(huán)境。Nios Ⅱ集成開發(fā)環(huán)境(IDE)提供了許多軟件模板,簡化了項目設(shè)置。此外,Nios Ⅱ開發(fā)套件包括兩個第三方實(shí)時操作系統(tǒng)(RTOS)——MicroC/OSⅡ(Micrium),Nucleus Plus(ATI/Mentor)以及供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用使用的TCP/IP協(xié)議棧。長期以來,Altera一直推行嵌入式處理器戰(zhàn)略的原因是,隨著應(yīng)用的ASIC開發(fā)日益受到成本的困擾,OEM日漸轉(zhuǎn)向FPGA來構(gòu)建自己的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)中絕大多數(shù)需要一個處理器,而Altera正是為設(shè)計者提供了為FPGA優(yōu)化的靈活的嵌入式處理器方案,可以滿足16位和32位嵌入式處理器市場的需求。第2章 彩燈控制器的設(shè)計 設(shè)計要求 設(shè)計任務(wù) 基于SOPC的彩燈控制器設(shè)計。 設(shè)計內(nèi)容 采用SOPC技術(shù)設(shè)計一個彩燈控制器;功能要求 (1)配置NIOS II軟核系統(tǒng); (2) 在基于Eclipse的NiosⅡ集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)上開發(fā)彩燈控器。 (3)至少實(shí)現(xiàn)8個LED,3種以上的花色。 設(shè)計要求 (1)設(shè)計思路清晰,給出整體設(shè)計框圖; (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)計思路 設(shè)計流程圖彩燈控制器時序控制部分(分頻器)數(shù)碼管動態(tài)顯示發(fā)光二極管動態(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)計流程圖 設(shè)計原理彩燈控制器的設(shè)計核心主要是分頻器的使用,顯示部分的設(shè)計較簡易。分頻的方法有很多種,本次設(shè)計采用了其中較簡易的一種,通過計數(shù)器的分頻,將控制器外接的頻率分為幾個我們預(yù)先設(shè)定的值。當(dāng)計數(shù)器達(dá)到預(yù)先設(shè)定的值,即產(chǎn)生一個上升沿,從而實(shí)現(xiàn)分頻。揚(yáng)聲器通過不同的頻率控制發(fā)出不同的聲音。同樣發(fā)光二極管和數(shù)碼管的顯示速度也由其中分出來的一種頻率控制(控制顯示頻率在1~4之間為宜)。通過使能端的控制可以控制不同的數(shù)碼管顯示預(yù)先設(shè)定的圖案,數(shù)碼管依次顯示的圖案為AA、BB、CC,并隨著發(fā)光二極管同步動態(tài)顯示。AA為自左向右顯示,BB為自右向左顯示,CC從二邊向中間再由中間向二邊發(fā)散顯示。與此同時,顯示不同的花型時揚(yáng)聲器發(fā)出不同的聲音,代表不同的花型。本次設(shè)計還帶有復(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)。第3章 程序設(shè)定與分析 時序控制部分定義4個信號,cq,cllk1,clk2,clk3。第一次分頻,為50分頻,當(dāng)clk發(fā)生變化,使a從000000變化到110010時產(chǎn)生一個上升沿clk1。如果a沒有變化到110010則a繼續(xù)自加,直到110010為止產(chǎn)生下一個上升沿。對clk進(jìn)行25分頻,原理同上,產(chǎn)生信號clk2。對clk進(jìn)行8分頻,產(chǎn)生一個新的時鐘脈沖信號clk3。對clk2再進(jìn)行一次分頻,當(dāng)clk2發(fā)生變化,并且變化為上升沿時,z就加1,直到加到為20時,s就發(fā)生變化,加1,每當(dāng)s發(fā)生變化,加到30時,s就加1。當(dāng)s從00000變化到10111時,就對s清零,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)碼顯示管和發(fā)光二極管的循環(huán)顯示,以達(dá)到顯示速度的要求。 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s發(fā)生變化,對數(shù)碼管進(jìn)行置位和置型,0001
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