FPGA实验报告 - 图文

实验二、跑马灯设计

一、实验目的

1. 学习状态机的设计技巧； 2. 掌握CASE 语句的使用。

二、实验器材

1. KH-310 下载板； 2. KH-310 时钟模块；

3. KH-310 LED 显示模块。

三、文件档名

加载：led.sof 烧录：led.pof

项目工程文件：led.qpf

四、实验内容

控制8 个LED 进行花式显示，设计四种显示模式： 1. 从左到右逐个点亮LED； 2. 从右到左逐个点亮LED； 3. 从两边到中间逐个点亮LED； 4. 从中间到两边逐个点亮LED。

四种模式循环切换，由复位键rst 控制系统的运行与停止。

五、实验原理

图3.23

可用移位寄存器来控制逐个点亮LED 的操作，移位的频率为1Hz。

六、实验连线

输入信号：

时钟clk 接10Hz 输入(SW7) P152；

复位rst 接拨动开关I01（拨码开关SW3 左1）P1 ； 输出信号：

8 位输出信号接LED 模块O25—O32。P43～P50；

七、实验操作

下载程序，将SW7 拨至第二段（10Hz），拨码开关SW3 的IO1 拨至ON 的位置，此时，LED 灯的前8 位会有规律的闪烁。

八、实验程序

1. VHDL 程序

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity led is

port(clk:in std_logic; rst:in std_logic;

q :out std_logic_vector(7 downto 0)); end;

architecture led of led is

constant s0:std_logic_vector(1 downto 0):=\模式1 constant s1:std_logic_vector(1 downto 0):=\―模式2 constant s2:std_logic_vector(1 downto 0):=\―模式3 constant s3:std_logic_vector(1 downto 0):=\―模式4

signal present:std_logic_vector(1 downto 0); -- ――当前模式 signal q1:std_logic_vector(7 downto 0); signal count:std_logic_vector(3 downto 0); begin

process(rst,clk) begin

if(rst='0')then -- ――系统初始化 present<=s0;

q1<=(others=>'0');

elsif(clk'event and clk='1')then case present is

when s0 => if(q1=\――S0模式：从左到右逐个点亮LED

q1<=\

else if(count=\

count<=(others=>'0'); q1<=\ present<=s1;

else q1<=q1(0) & q1(7 downto 1); count<=count+1; present<=s0; end if; end if;

when s1 => if(count=\模式：从右到左逐个点亮LED count<=(others=>'0'); q1<=\ present<=s2;

else q1<=q1(6 downto 0) & q1(7); count<=count+1; present<=s1; end if;

when s2 => if(count=\模式：从两边到中间逐个点亮LED count<=(others=>'0'); q1<=\ present<=s3;

else q1(7 downto 4)<=q1(4) & q1(7 downto 5); q1(3 downto 0)<=q1(2 downto 0) & q1(3); count<=count+1; present<=s2; end if;

when s3 => if(count=\模式：从中间到两边逐个点亮LED count<=(others=>'0'); q1<=\ present<=s0;

else q1(7 downto 4)<=q1(6 downto 4) & q1(7); q1(3 downto 0)<=q1(0) & q1(3 downto 1); count<=count+1; present<=s3; end if; end case; end if;

end process; q<=q1; end;