自己做的基于fpga的彩灯控制

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彩灯控制器09级电子1班王磊磊 杨欢 杨帆 丁森 张宇

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目

录

1设计目的……………………………………….4 2设计题目描述和要求………………………….5 3设计原理……………………………………….6 3.1方案论证…………………………………….7 3.2模块设计…………………………………….9 3.3系统结构…………………………………….18

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4总结………………………………………………………21 5附录一 程序……………………………………………………22 6附录二 编译……………………………………………………33 7附录三 时序仿真………………………………………………34

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1.设计目的学习EDA开发软件和MAX+plus Ⅱ的使用方法，熟悉可编程逻辑 器件的使用，通过制作来了解彩 灯控制系统。

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1)设计一个彩灯控制器， 使彩灯(LED管)能连

2.

续发出四种以上不同的 显示形式； 2)随着彩灯显示图案的 变化，发出不同的音响 声。 3)扩充其它功能

设 计 题 目 描 述 和 要 求

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3.设计原理

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3.1 方案论证这次的彩灯设计采用的是分模块来完 成的，包括分频器、计数器、选择器、 彩灯控制器。其中彩灯控制器是用来输 出不同的花样，彩灯控制器的输出则是 用一个32进制的计数器来控制，扬声器 的输出时用不同的频率来控制，所以用 了一个集成分频器来使输入的频率被分 为几种不同的频率，不同频率的选择性 的输出则是用一个4选一的选择器来控制。

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流程图时钟1

32进制计数器

彩灯显示 类型信号 频率选 择信号

彩灯信号输出扬声器

四进制计数器时钟21/10 1/4 1/6 1/8

分频器

频率选 择器

图3-1-1 流程图

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阜阳师范学院 3.2 模块设计1)集成分频器模块

2)32进制计数器模块

3)彩灯控制模块

4) 4选1选择器模块

5)4进制计数器模块

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阜阳师范学院1)集成分频器模块

设计要求显示不同的彩灯的时候要伴随不同的音乐，所以设计分频器来用不同的频率控制不同 的音乐输出。 模块说明： Rst:输入信号 复位信号 用来复位集成分频器的输出使输出为“0”,及没有音乐输出。 Clk:输入信号 模块的功能即为分频输入的频率信号。 Clk_4、clk_6、clk_8、clk_10:输出信号 即为分频模块对输入信号clk的分频，分别为1/4分频 输出、1/6分频输出、1/8分频输出、1/10分频输出。

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图3-2-1 集成分频器

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阜阳师范学院 2)32进制计数器模块32进制模块用来控制彩灯输出模块，即确 定彩灯控制器的不同的输出。 Rst:输入信号 复位信号 用来复位32进

制使 其输出为“00000”。 Clk:输入信号 用来给模块提供工作频率。 Count_out[4..0]:输出信号 即为32进制计数 图3-2-2 32进制计数器 器的输出。

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阜阳师范学院彩灯控制模块用来直接控制彩灯的输出， 使彩灯表现出不同的花样。 Rst:输入信号 使彩灯控制模块的输出为“00000000”, 即让彩灯无输出。 Input[4..0]:输入信号 不同的输入使彩灯控制模块有 不同的输出即彩灯显示出不同的花样。 Output[7..0]:输出信号 直接与彩灯相连来控制彩灯。

图3-2-3 彩灯控制模块 图3-2-3 彩灯控制模块

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阜阳师范学院4) 4选1选择器模块：大概Rst:输入信号 复位信号 使选择器的输出为“0”。 In1、in2、in3、in4:输入信号 接分频器 的输出。 Inp[1..0]:输入信号 接4进制计数器的输出 用来控制选择器的选择不同的输入选择不 同的输出。 Output:输出信号 直接接扬声器即输出的 是不同的频率来控制扬声器播放音乐。

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图3-2-4 4选1选择器