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一、多路彩燈控制器設計原理
設計一個彩燈控制程序器。可以實現四種花型循環變化，有復位開關。整個系統共有三個輸入信號CLK，RST，SelMode，八個輸出信號控制八個彩燈。時鐘信號CLK脈沖由系統的晶振產生。各種不同花樣彩燈的變換由SelMode控制。硬件電路的設計要求在彩燈的前端加74373鎖存器。用來對彩燈進行鎖存控制。此彩燈控制系統設定有四種花樣變化，這四種花樣可以進行切換，四種花樣分別為：
（1）彩燈從左到右逐次閃亮。然后從右到左逐次熄滅。
（2）彩燈兩邊同時亮兩個，然后逐次向中間點亮。
（3）彩燈從左到右兩個兩個點亮，然后從右到左兩個兩個逐次點亮。
（4）彩燈中間兩個點亮。然后同時向兩邊散開。
二、多路彩燈控制器的VHDL的實現
本控制電路采用VHDL語言設計。運用自頂而下的設計思想，按功能逐層分割實現層次化設計。根據多路彩燈控制器的設計原理，將整個控制器分為四個部分，分別對應彩燈的四種變化模式、利用VHDL語言實現該功能程序如下：
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.std_logic_1164.ALL;
USE IEEE.std_loglc_ARITH.ALL;
USE IEEE.std_logic_UNSIGNED.ALL;
ENTITY CaiDeng IS
port（CLK:IN std_logic;
RST:in std_logic;
SelMode:in std_logic_vector（1 downto 0）;--彩燈花樣控制
Light:out std_logic_vector（7 downto 0））;
END CaiDeng;
ARCHIteCTURE control OF CaiDeng IS
SIGNAL clk1ms:std_logic：=‘0’;
SIGNAL cnt1:std_logic_vector（3 downto 0）：=“0000”;
SIGNAL ent2:std_logic_vector（1 downto 0）：=“00”;
SIGNAL cnt3:std_logic_vector（3 downto 0）：=“0000”;
SIGNAL cnt4:std_logic_vector（1 downto 0）：=“00”;
BEGIN
P1:PR0CESS（clk1ms）
BEGIN
if（clk1ms‘EVENT AND clk1ms=’1‘）then
if selmode=“00” then --第一種彩燈花樣的程序
if cnt1=“1111” then
cnt1《=“0000”;
else cnt1《= cnt1+1;
end if;
case cnt1 is
when “0000”=》light《=“10000000”;
when “0001”=》light《=“11000000”;
when “0010”=》light《=“11100000”;
when “0011”=》light《=“11110000”;
when “0100”=》light《=“11111000”;
when “0101”=》light《=“11111100”;
when “0110”=》light《=“11111110”;
when “0111”=》light《=“11111111”;
when “1000”=》light《=“11111110”;
when “1001”=》light《=“11111100”;
when “1010”=》light《=“11111000”;
when “1011”=》light《=“11110000”;
when “1100”=》light《=“11100000”;
when “1101”=》light《=“11000000”;
when “1110”=》light《=“10000000”;
when others=》light《=“00000000”;
end case;
eLSIf selmode=“01” then -- 第二種彩燈花樣的程序
if cnt2=“11” then
cnt2《=“00”;
else cnt2《= cnt2+1;
end if;
case cnt2 is
when “00”=》light《=“10000001”;
when “01”=》light《=“11000011”;
when “10”=》light《=“11100111”;
when “11”=》light《=“11111111”;
when others=》light《=“00000000”;
end ease;
elsif selmode=“10” then --第三種彩燈花樣的程序
if cnt3=“1111” then
cnt3《=“0000”;
else cnt3《=cnt3+1;
end if;
case cnt3 is
when “0000”=》light《=“11000000”;
when “0001”=》light《=“01100000”;
when “0010”=》light《=“00110000”;
when “0011”=》light《=“00011000”;
when “0100”=》light《=“00001100”;
when “0101”=》light《=“00000110”;
when “0110”=》light《=“00000011”;
when “0111”=》light《=“00000110”;
when “1000”=》light《=“00001100”;
when “1001”=》light《=“00011000”;
when “1010”=》light《=“00110000”;
when “1011”=》light《=“01100000”;
when “1100”=》light《=“11000000”;
when others=》light《=“00000000”;
end case;
elsif selmode=“11” then -- 第四種彩燈花樣的程序
if cnt4=“11” then
cnt4《=“00”;
else cnt4《= cnt4+1;
end if;
case cnt4 is
when “00”=》light《=“00011000”;
when “01”=》light《=“00111100”;
when “10”=》light《=“01111110”;
when “11”=》light《=“11111111”;
when others=》light《=“00000000”;
end ease;
end if;
end if;
END PROCESS P1;
P2:PROCESS（clk） --分頻進程
variable cnt:integer range 0 to 1000;
BEGIN
IF（RST=’0‘）then
cnt：=0：
ELSIF（clk’EVENT AND clk=‘1’）then
if cnt《999 then
cnt：=cnt+1;
clk1ms《=‘0’;
else
cnt：=0;
clk1ms《=‘1’;
end if;
end if;
end PROCESS P2;
end cONtrol;
各模塊VHDL程序經過編譯優化后，選擇合適的目標芯片進行綜合、管腳配置。本電路選用ALTERA公司的可編程邏輯芯片EPM7128SLC84-6，由MAX+Plus II進行仿真，從仿真波形可以看出，此程序可以實現四種不同花樣彩燈的相互變換，每種花樣彩燈可以循環變化。但是如果系統的固有頻率很大，彩燈的閃爍速度非常快，看到的現象是每個花樣的八個彩燈同時被點亮，為了實現絢麗多彩的景象，必須要在程序中加一個分頻進程如上述程序的進程P2。
四、結束語
本次設計的程序已經在硬件系統上得到了驗證，實驗表明。此設計方法能夠滿足四種不同花樣彩燈的變化要求，并且該方法便于擴展不同變化模式的彩燈花樣，各個不同花樣的相互轉變是手動切換實現的。自動切換的方法筆者不再累述。
工商網監
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