电子设计自动化大作业
题目学院班级学号姓名
彩灯控制器的设计学院电气
二O一二年十月三十一日
f彩灯控制器的设计
一、彩灯控制器的设计要求
设计能让一排彩灯8只自动改变显示花样的控制系统，发光二极管可作为彩灯用。控制器应有两种控制方式：（1）规则变化。变化节拍有0．5秒和0．x秒两种，交替出现，每种节拍可有4种花样，各执行一或二个周期后轮换。（2）随机变化。无规律任意变化。
二、彩灯控制器的设计原理
本次彩灯控制器的设计包含几个主要模块，一是彩灯显示和扬声器的时序控制部分，二是发光二极管的动态显示和数码管的动态显示，本次设计中，二者的显示同步变化；三是扬声器的控制部分。流程图如下所示：
图1彩灯控制器的设计流程图彩灯控制器的设计核心主要是分频器的使用，显示部分的设计较
f简易。分频的方法有很多种，本次设计之采用了其中较简易的一种，通过计数器的分频，将控制器外接的频率分为几个我们预先设定的值。当计数器达到预先设定的值，即产生一个上升沿，从而实现分频。扬声器通过不同的频率控制发出不同的声音。同样发光二极管和数码管的显示速度也由其中分出来的一种频率控制（控制显示频率在14之间为宜）。通过使能端的控制可以控制不同的数码管显示预先设定的图案，数码管依次显示的图案为AA、BB、CC，并随着发光二极管同步动态显示。AA为自左向右显示，BB为自右向左显示，CC从二边向中间再由中间向二边发散显示。与此同时，显示不同的花型时扬声器发出不同的声音，代表不同的花型。本次设计还带有复位功能，通过复位可以使彩灯控制器恢复到最初的状态。
三、程序设计和分析
libraryieeeuseieeestd_logic_1164alluseieeestd_logic_u
sig
edall
建立设计库和标准程序包实体部分：e
titypa
is
portclki
std_logicclri
std_logicspeakoutstd_logicled7s1outstd_logic_vector6dow
to0led7s2outstd_logic_vector7dow
to0
fled_seloutoutstd_logic_vector7dow
to0
e
de
tity实体名为pa
定义端口，输入端口为clk和clr其中clk
接脉冲信号，clr接复位端；输出端口speak接扬声器，led7s1接数码管的七段显示部分，led7s接八个发光二极管，led_selout接八个数码管的使能端，控制数码管的循环显示。
结构体部分：architectureo
eofpa
issig
alsstd_logic_vector4dow
to0sig
alclk1std_logicsig
alclk2std_logicsig
alclk3std_logic定义4个信号，cqcllk1clk2clk3
processclkvariableastd_logic_vector5dow
to0begi
ifclr1the
clk10elseifclkeve
ta
dclk1the
ifa