1、 信息与电气工程学院 课程设计报告课程设计报告 题题 目：目： 循环彩灯控制器循环彩灯控制器 数字钟数字钟 专专 业：业： 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师： 20142014 年年 1 1 月月 4 4 日日 信息与电气工程学院 课程设计任务书 20 20 学年第学年第 学期学期 专业： 学号： 姓名： 课程设计名称： 设计题目： 完成期限：自 年 月 日至 年 月 日共 周 设计依据、要求及主要内容（可另加附页） ： 指导教师（签字） ： 批准日期： 年 月 日 目目 录录 摘摘 要要 错误!未定义书签。 1 1、设计目的、设计目的 4 4 2 2、设计内、设计内容
2、和要求容和要求 4 4 3 3、设计原理、设计原理 4 4 4 4、VHDLVHDL 程序设计程序设计 1010 5 5、仿真与分析、仿真与分析 1919 6 6、课程设计总结、课程设计总结 2323 7 7、参考文献、参考文献 2424 摘 要 1. 现在各大中城市商店都已普及彩灯装饰， 所彩灯控制技术的发展已成定局。 而部分小城 市尚未普及，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的彩灯装饰 行业也将加速发展， 彩灯控制器的普及也是毫无疑问的， 所以未来彩灯控制器的 市场还是十分有潜力的。 彩灯 的发展也在日新月异，特别是随着我国科学技术的发展，彩灯艺术更是 花样翻新，奇招频 出，传统的制灯
3、工艺和现代科学技术紧密结合，将电子、建筑、机械、遥控、声学、光导纤 维等新技术、新工艺用于彩灯的设计制作，把形、色、光、声、动相结合，思想性、知识性、 趣味性、艺术性相统一。本实验利用 VHDL 语言对交通控制的逻辑功能进行描述，通过 Quartus2 和 Cyclone 芯片的强大功能使其功能得到实现。经过验证，基本达到实验目的， 能够满足彩灯控制的需求。 2.2.随着 EDA 技术的发展，EDA 在通信、电子等领域占有十分重要的地位。本设计介绍了基 于 VHDL 语言的数字钟的设计。数字钟的功能是对年、月、日、时、分、秒、星期，以及闹 钟时、分的预置；在正常计数时的时、分与闹钟设定的时、分
4、相同时，实现报时，同时以 stop 和 pass 键对闹钟进行停止及延迟响铃的控制; 在整点的时候 led 灯闪烁一下。 其中， 用 set 脉冲的不同实现对预置， 正常计时， 闹钟的控制。 Set 为 112 分别控制显示年月日、 预置年月日、时分秒、星期、显示时分秒、预置闹钟时分、显示闹钟预置的时分。预置时 用 up 的高、低电平实现对各预置量的加、减控制。将 1KHZ 的时钟进行分频为 1HZ，实现 每次脉冲为 1 秒。经仿真和验证显示，此数字钟切实可行，可以实现显示时间和闹钟的功 能。 1、设计目的、设计目的 掌握 VHDL 程序设计方法 掌握利用可编程逻辑器件和 EDA 设计工具进行
5、电子系统设计的方法。 2、设计内容和要求、设计内容和要求 1）彩灯能够自动循环点亮 2）彩灯循环显示且频率快慢可调（可选） 。 3）该控制电路具有 8 路以上输出 在软件工具平台上，进行 VHDL 语言的各模块编程输入、编译实现和仿真验 证。 用 VHDL 语言实现数字钟的设计，要求设计实现一个具有带预置数的数字 钟，具有显示年月日时分秒的功能。用 6 个数码管显示时分秒，set 按钮产生第 一个脉冲时，显示切换年月日，第 2 个脉冲到来时可预置年份，第 3 个脉冲到来 时可预置月份，依次第 4、5、6、7 个脉冲到来时分别可预置日期、时、分、秒， 第 8 个脉冲到来后预置结束， 正常工作，
6、显示的是时分秒。 Up 为高电平时， upclk 有脉冲到达时，预置位加 1。否则减 1。 3、电路工作原理、电路工作原理 设计一个循环彩灯控制器，该控制器控制红、绿、黄三个发光管循环发 亮。要求红发光管亮 2 秒，绿发光管亮 3 秒，黄发光管亮 1 秒。 3.11设计分析 实现循环彩灯控制的方案很多,不同的控制方案,其设计方法和思路也不一 样。设计一个循环彩灯控制器，该控制器控制红、绿、黄三个发光管循环发亮。 要求红发光管亮2秒，绿发光管亮3秒，黄发光管亮1秒 由以上所述可以看出, 本设计的关键是要产生如图2所示的时序关系。其 中,led_r、led_g、led_y 分别表示红灯、绿灯、 黄灯的控制信号。 图1循环彩灯控制器的时序图 3
