西工大数电实验 彩灯控制电路.docx

实验四 彩灯控制电路一、实验目的： 1、熟悉Quartus II界面，掌握软件的基本操作 2、掌握使用硬件描述语言编辑的方式完成电路的设计与功能的仿真 3、完成实验要求电路二、实验设备：Quartus II 软件、DE0开发板三、实验原理： 1、Quartus II硬件描述语言设计 Quartus II中可以使用VHDL和Verilog HDL进行硬件的描述，然后生成相应的元件，在库文件中可以调用。 2、DE0开发板基本使用2.1 开关 开发板DE0提供了 10个拨动开关，分别以SW0到SW9标注。它们分别直接连接到Cyclone III FPGA芯片上。开关拨至上方对应的FPGA输入为高电平（3.3V）；当开关拨至下方对应的FPGA输入为低电平（ 0V）。2.2 LED灯板上提供了 10个用户可控的发光二极管，分别以LDE0到LED9标注。它们分别连接到Cyclone III FPGA芯片上。当FPGA对应输出端口为高电平时，点亮相应的发光二极管。发光二极管的引脚分配如图显示。2.3 7段数码管 板上提供了4个7段共阳极数码管，分别以HEX0到HEX3标注。它们如下图所示方式连接到FPGA芯片上。当FPGA对应输出端口为低电平时，点亮数码管相应的段；当FPGA对应输出端口为高电平时，熄灭数码管相应的段。数码管的各段位置索引如下所示。4个7段共阳极数码管的各段引脚与FPGA引脚引脚分配如下所示。三、实验内容：1、彩灯控制电路要求控制4个彩灯 ；2、两个控制信号:K1K0= 00 灯全灭 01 右移，循环显示 10 左移，循环显示 11 灯全亮3、在FPGA七段数码管上按1HZ的频率依次显示该组成员每人学号后四位四、实验结果1、源代码：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity ledcontrol isport(clk:in std_logic; keyin:in std_logic_vector(1 downto 0); ledout:out bit_vector(3 downto 0); ledseg:out bit_vector(0 to 6);end ledcontrol;architecture fwm of ledcontrol issignal tmpstate :bit_vector(3 downto 0):="0001"beginprocess(clk)variable counter :integer:=0;variable counter1:integer range 0 to 7:=0;variable counter2:integer:=0;beginif(clkevent and clk=1) thencounter:=counter+1;if(counter=24999999) then -0.5s=50M/2-1=25000000-1=24999999;counter:=0;case keyin iswhen "00"=>tmpstate<="1111"when "01"=>if(tmpstate="1111" or tmpstate="0000") then tmpstate<="0001" elsetmpstate<=tmpstate rol 1; end if;when "10"=>if(tmpstate="1111" or tmpstate="0000") thentmpstate<="1000" elsetmpstate<=tmpstate ror 1; end if;when others=>tmpstate<="0000"end case;-tmpstate<=tmpstate rol 1;end if;if(counter2=50000000) thencounter2:=0;if(counter1=8) thencounter1:=0;elsecounter1:=counter1+1;end if;elsecounter2:=counter2+1;end if;case counter1 iswhen 0=>ledseg<="1111001"when 1=>ledseg<="0000000"when 2=>ledseg<="1111000"when 3=>ledseg<="0110000"when 4=>ledseg<="1111001"when 5=>ledseg<="0000000"when 6=>ledseg<="0000000"when 7=>ledseg<="0010010"when others =>ledseg<=(others=>0);end case;end if;ledout<=tmpstate;end process;end fwm 2、对该代码进行编译：3、仿真得到的波形如下图所示：4、对实物引脚进行设定5、下载到DE0开发板上进行验证：验证结果与实验预期设计相符。