樓梯照明燈控制器-文庫吧資料
2025-07-13 14:55本頁面
【正文】 1. 選擇FPGA目標(biāo)芯片； 2. 選擇配置器件的工作方式； 3. 選擇配置器件和編程方式； 4. 選擇目標(biāo)器件閑置引腳的狀態(tài)。 系統(tǒng)的編譯 創(chuàng)建工程 1. 新建文件夾，命名為switch,存盤路徑為d:\switch. 2. 輸入源程序，打開Quartus II ，選擇Fire—new 命令。 延時(shí)模塊vhdl程序設(shè)計(jì)如下： 該程序選擇N=20， μs，由于要使用時(shí)鐘來判斷SYNC的上升沿情況，因此，如果令N=0，產(chǎn)生的delay信號(hào)仍然會(huì)有1個(gè)時(shí)鐘的固有延時(shí)，在計(jì)算延時(shí)量時(shí)應(yīng)充分考慮到這一點(diǎn)，延時(shí)量=(N+1)時(shí)鐘周期。當(dāng)下一個(gè)同步脈沖到來時(shí)重復(fù)以上過程。模N計(jì)數(shù)器滿，置dly_enl為高電平同時(shí)產(chǎn)生選通信號(hào)。用VHDL硬件描述語言進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)，同一個(gè)進(jìn)程中不能用2個(gè)時(shí)鐘來觸發(fā)，而時(shí)序圖中又要求在同步脈沖SYNC的上升沿開始延時(shí)，為了解決這一問題， 用了模N+50計(jì)數(shù)器和1個(gè)或門。需要產(chǎn)生的延時(shí)時(shí)序如圖2所示(延時(shí)量N=)。≥1模N計(jì) 數(shù)器模50計(jì) 數(shù)器模N+50計(jì) 數(shù)器CLKCLKSYNC圖三在5 MHz時(shí)鐘CLK控制下對(duì)同步信號(hào)SYNC進(jìn)行N延時(shí)(SYNC脈沖寬度為2 μs，脈沖重復(fù)頻率為1 kHz；0μs≤N≤998 μs)。end if。end if。 kg2=39。 kg1=39。led3=39。 else kg3=39。 kg2=39。 kg1=39。led3=39。then kg3=39。 when s2 = 狀態(tài)處于第三個(gè)觸摸開關(guān)觸發(fā)狀態(tài)if call3=39。039。039。139。039。039。039。039。139。139。 end if。 kg3=39。 kg2=39。led1=39。 else kg1=39。 kg3=39。 kg2=39。led1=39。then kg1=39。 else case state is when s0 = 狀態(tài)處于第一個(gè)觸摸開關(guān)觸發(fā)狀態(tài) if call1=39。led3=39。kg3=39。led2=39。 kg2=39。led1=39。 then 定義初始狀態(tài)kg1=39。 p2:process(call1,call2,call3) 第二個(gè)進(jìn)程beginif clr=39。end if。 when s2= state=s0。when s0= 指定進(jìn)程的跳轉(zhuǎn) state=s1。139。elsif(clk39。039。 指明信號(hào)類型signal state:states。 對(duì)狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行聲明。在整個(gè)程序中，狀態(tài)機(jī)起的是中央控制器的作用，由它控制的信號(hào)來影響整個(gè)程序中的其他相關(guān)部分，比如指示燈和電燈，還有延時(shí)模塊。 狀態(tài)機(jī)編程實(shí)現(xiàn) 狀態(tài)機(jī)設(shè)置了三個(gè)狀態(tài),分別是：so,s1,s2. 三個(gè)狀態(tài)各代表三種觸發(fā)信號(hào)?？刂迫齻€(gè)燈泡的輸出端口 led1,led2,led3:out std_logic)。 定義時(shí)鐘 clr：in std_logic。 引用庫函數(shù)entity asm is 實(shí)體名為asmport(call1,call2,call3:in std_logic。實(shí)體設(shè)計(jì)vhdl程序如下： library ieee。call1，call2,call3被定義為輸入端口，對(duì)應(yīng)于于一、二、三樓的觸摸開關(guān)。首先考慮輸入端口，一般應(yīng)該設(shè)置一個(gè)異步置位端口clr,作為實(shí)際電路中的總開關(guān)，以便在電路出現(xiàn)故障時(shí)切斷全部電源，從而保證安全，而在試驗(yàn)箱上模擬仿真時(shí)作為觸發(fā)的起始條件，即當(dāng)“clr=‘0’”時(shí) ，所有按鍵均無效，當(dāng)“clr=‘1’”時(shí)，相當(dāng)于總開關(guān)處于閉合狀態(tài)，此時(shí)，進(jìn)行按鍵操作才能觸發(fā)燈泡點(diǎn)亮。以下是詳細(xì)解析各個(gè)板快的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 各模塊原理及程序 該樓梯照明燈控制器的設(shè)計(jì)主要包括的模塊與內(nèi)容有：觸摸式開關(guān)器實(shí)體的設(shè)計(jì)，觸摸式開關(guān)器編程的實(shí)現(xiàn)，計(jì)數(shù)器延時(shí)的設(shè)計(jì)以及構(gòu)造體的設(shè)計(jì)。綜上所述，方案一要優(yōu)于方案二。電路圖如下： 圖二 論證對(duì)比 通過以上兩種方案的設(shè)計(jì)，我們很容易看出方案一種使用的是通過VHDL硬件描述語言編譯下載的方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)兩路不同性質(zhì)電路（發(fā)光二極管，燈泡）的控制，vhdl硬件描述語言是目前使用非常流行和實(shí)用的硬件編程語言，具有很強(qiáng)的電路描述和建模能力，能從多個(gè)層次對(duì)數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行建模和描述，大
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