八路彩灯控制程序.doc
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FPGA课程设计
——8路彩灯控制程序
2013年12月12日
8路彩灯控制程序
一、设计任务
1.设计目的：
(1)了解及掌握时序电路及组合电路的基本结构常用数字电路
（2）通过ModelSim软件编写组合电路与时序电路混合的程序进行仿真和调试。
（3）74LS194 移位寄存器和74LS161 计数器的使用。
2.设计内容：
编写一个8路彩灯控制程序，要求彩灯有以下3种演示花型。
（1）8路彩灯同时亮灭；
（2）从左至右逐个亮（每次只有1路亮）；
（3）8路彩灯每次4路亮，4路灯灭，且灯灭相同，交替亮灭；
在演示过程中，只有当一种花型演示完毕才能转向其他演示花型。
设计方案论证
74LS161 是四位二进制同步加数器,74LS194 是一个 4 位双向移位寄存器,它具有左移,右移,保持,清零等逻 辑功能，八路彩灯控制器通过利用双向移位寄存器 74LS194 的串行输入, 个并行输 8 出端控制彩灯;双向移位寄存器 74LS194 的控制端 S1=0,S0=1 时,进行右移; S1=1,S0=0 时, 进行左移; 十六位计数器 74LS161 可以从 0000 到 1111 进行计数. 利用十六位计数器 74LS161 的功能实现自动循环.
（1）8路彩灯同时亮灭:
（2）从左至右逐个亮（每次只有1路亮）；
（3）8路彩灯每次4路亮，4路灯灭，且灯灭相同，交替亮灭
11110000
三、结构及其工作原理
1.结构框图：
2.电路的原理图：
3.电路工作原理：
74LS161 是四位二进制同步加数器, 74LS194 是一个 4 位双向移位寄存器,它具有左移,右移,保持,清零等逻 辑功能, 八路彩灯控制器通过利用双向移位寄存器 74LS194 的串行输入, 个并行输 8 出端控制彩灯;双向移位寄存器 74LS194 的控制端 S1=0,S0=1 时,进行右移; S1=1,S0=0 时, 进行左移; 十六位计数器 74LS161 可以从 0000 到 1111 进行计数. 利用十六位计数器 74LS161 的功能实现自动循环.
四、主要元件
1.数字电路实验箱 1 台
2.74LS161 芯片 1 片
3.74LS194 芯片 2 片
4.导线若干
五、仿真过程及结果
新建工程及文件，分别添加设计程序及测试程序，进行编译及纠错，编译通过后运行程序仿真进行调试得出结果。
设计模块：
module caideng(clk,ledout,reset);
input reset,clk;
output[7:0] ledout;
integer i;
reg[7:0] ledout;
reg[2:0] count;
reg[4:0] count2;
reg clkflag;
reg[1:0] in;
always @(posedge clk)
begin
if(!reset)
count=0;
else if(count=3)
begin
clkflag=0;
count=count+1;
end
else if(count7)
begin
clkflag=1;
count=count+1;
end
else if(count==7)
begin
clkflag=1;
count=0;
end
else
begin
clkflag=1;
count=count+1;
end
end
always @(posedge clk)
begin
if(!reset) count2=0;
else if(count2=7)
begin
in=2b00;
count2=count2+1;
end
else if(count2=15)
begin
in=2b01;
count2=count2+1;
end
else if(count223)
begin
in=2b10;
count2=count2+1;
end
else if(count2==23)
begin
in=2b10;
count2=0;
end
else
begin
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