基于cpld的彩燈控制器設計畢業設計-全文預覽

　　

【正文】 軟、硬件部分設計 第 12 周 硬件下載測試 第 1314 周 撰寫畢業設計說明書 第 15 周 指導老師檢查畢業設計說明書 第 16 周 修改、裝訂畢業設計說明書、指導老師評閱 第 17 周 畢業答辯 目錄 摘要 .................................................................................................................................I Abstract....................................................................................................................... II 第 1 章 緒論 ................................................................................................................ 1 彩燈控制器的簡介 .......................................................................................... 1 EDA 技術的發展 .............................................................................................. 1 CPLD 簡介 ........................................................................................................ 2 VHDL 簡介 ........................................................................................................ 4 QuartusⅡ簡介 ............................................................................................... 5 課題發展現狀和前景展望 .............................................................................. 6 第 2 章 方案論證 .......................................................................................................... 8 方案一 .............................................................................................................. 8 方案二 .............................................................................................................. 8 最佳方案選擇 ................................................................................................ 10 第 3 章 模塊設計及其功能 .........................................................................................11 模塊功能描述 .................................................................................................11 時序控制模塊 .................................................................................................11 ： ................................................................ 12 時序控制模塊波形仿真截圖 ： ............................ 13 ： .................................................... 13 顯示控制模塊 ................................................................................................ 13 顯示控制電路部分程序： ................................................................ 15 顯示控制模塊波形仿真截圖： ........................................................ 16 顯示控制電路生成生成元器件符號 ： ............................................. 17 第 4 章 八路彩燈控制系統的實現 .......................................................................... 18 整體功能描述 ................................................................................................ 18 設計原理 ........................................................................................................ 18 程序編譯與仿真 ............................................................................................ 19 頂層模塊設計程序 ： ........................................................................ 19 八路彩燈控制仿真波形： ................................................................ 21 八路彩燈生 成元器件符號： ............................................................ 21 、管腳分配 ..................................................................................................... 22 硬件測試 ....................................................................................................... 23 本章小結 ....................................................................................................... 23 第 5 章 總 結 .............................................................................................................. 25 致謝 .............................................................................................................................. 27 參考文獻 ...................................................................................................................... 28 附錄 管腳設 定和元器件清單 .................................................................................. 29 基于 CPLD 的彩燈控制器設計 I 基于 CPLD 的彩燈控制器的設計 [摘 要 ]本文介紹了以 VHDL 為基礎的八路彩燈控制系統，本系統設計主要包括：時序控制模塊，顯示控制模塊。 最后通過 QuartusⅡ軟件仿真，對各模塊的波形仿真結果進行了分析，再通過硬件下載驗證，完成了本次設計要求的各項指標。 VHDL。目前市場上彩燈控制器的樣式有可編程彩燈控制器、 CEC 電腦彩燈控制器、 EPROM 程控編碼彩燈控制器，聲控彩燈，音樂彩燈 控制器，簡易循環彩燈，紅外線遙控彩燈控制器等。在裝飾領域方面，采用彩燈控制電路，加強 了人機聯系，如會顯示數字和漢字的大型彩燈組，從而有效的提高審美觀念，為了方便使用者，更為人們所熟悉，大至工業領域，小到玩具、彩燈控制器的應用都十分廣泛。 伴隨著計算機和集成電路的發展， EDA 技術進入到計算機輔助工程設計階段。 20 世紀 90 年代，設計師逐步從使用硬件轉向設計硬件，從單個電子產品開發轉向系統級電子產品開發。 CPLD 主要是由可編程邏輯 宏單元 (MC， Macro Cell)圍繞中心的可編程互連 矩陣 單元組成。幾乎所有應用中小規模通用 數字集成電路 的場合均可應用 CPLD器件。用戶可以根據不同的配置模式，采用不同的編程方式。當需要修改 CPLD 功能時，只需換一片 EPROM 即可。通常的分類方法是：將以乘積項結構方式構成邏輯行為的器件稱為 CPLD，如 Lattice 的 ispLSI 系列、 Xilinx 的 XC9500 系列、 Altera 的 MAX7000S系列和 Lattice(原 Vantis)的 Mach 系列等。 ② CPLD 的連續式布線結構決定了它的時序延遲是均勻的和可預測的 ,而FPGA 的分段式布線結構決定了其延遲的不可預測性。 ④ FPGA 的集成度比 CPLD 高 ,具有更復雜的布線結構和邏輯實現。 ⑥ CPLD 的速度比 FPGA 快 ,并且具有較大的時間可預測性。 FPGA 大部分是基于 SRAM 編程 ,編程信息在系統斷電時丟失 ,每次上電時 ,需從器件外部將編程數據重新寫入 SRAM 中。 VHDL 簡介 VHDL 全 英文是 VeryHighSpeed Integrated Circuit HardwareDescription Language,誕生于 1982 年。 1993 年， IEEE 對 VHDL 進行了修訂，從更高的抽象層次和系統描述能力上擴展 VHDL 的內容，公布了新版本的 VHDL，即IEEE 標準的 10761993 版本，（簡稱 93 版）。除了含有許多具有硬件特征的語句外， VHDL 的語言形式和描述風格與句法是十分類似于一般的計算機高級語言。應用 VHDL 進行工程設計的優點是多方面的。 （ 3） VHDL 語句的行為描述能力和程序結構決定了他具有支持大規模設計的分解和已有設計的再利用功能。 QuartusⅡ簡介 Quartus II 是 Altera 公司推出的 CPLD/FPGA 開發工具， Quartus II 提供了完全集成且與電路結構無關的開發包環境，具有數字邏輯設計的全部特性，包括： （ 1） 可利用原理圖