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一、多路彩灯控制器设计原理
设计一个彩灯控制程序器。可以实现四种花型循环变化，有复位开关。整个系统共有三个输入信号CLK，RST，SelMode，八个输出信号控制八个彩灯。时钟信号CLK脉冲由系统的晶振产生。各种不同花样彩灯的变换由SelMode控制。硬件电路的设计要求在彩灯的前端加74373锁存器。用来对彩灯进行锁存控制。此彩灯控制系统设定有四种花样变化，这四种花样可以进行切换，四种花样分别为：
（1）彩灯从左到右逐次闪亮。然后从右到左逐次熄灭。
（2）彩灯两边同时亮两个，然后逐次向中间点亮。
（3）彩灯从左到右两个两个点亮，然后从右到左两个两个逐次点亮。
（4）彩灯中间两个点亮。然后同时向两边散开。
二、多路彩灯控制器的VHDL的实现
本控制电路采用VHDL语言设计。运用自顶而下的设计思想，按功能逐层分割实现层次化设计。根据多路彩灯控制器的设计原理，将整个控制器分为四个部分，分别对应彩灯的四种变化模式、利用VHDL语言实现该功能程序如下：
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）;--彩灯花样控制
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 --第一种彩灯花样的程序
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 -- 第二种彩灯花样的程序
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 --第三种彩灯花样的程序
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 -- 第四种彩灯花样的程序
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） --分频进程
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;
各模块VHDL程序经过编译优化后，选择合适的目标芯片进行综合、管脚配置。本电路选用ALTERA公司的可编程逻辑芯片EPM7128SLC84-6，由MAX+Plus II进行仿真，从仿真波形可以看出，此程序可以实现四种不同花样彩灯的相互变换，每种花样彩灯可以循环变化。但是如果系统的固有频率很大，彩灯的闪烁速度非常快，看到的现象是每个花样的八个彩灯同时被点亮，为了实现绚丽多彩的景象，必须要在程序中加一个分频进程如上述程序的进程P2。
四、结束语
本次设计的程序已经在硬件系统上得到了验证，实验表明。此设计方法能够满足四种不同花样彩灯的变化要求，并且该方法便于扩展不同变化模式的彩灯花样，各个不同花样的相互转变是手动切换实现的。自动切换的方法笔者不再累述。
工商网监
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