八路彩灯控制程序

FPGA课程设计

——8路彩灯控制程序

2013年12月12日

8路彩灯控制程序

一、设计任务

1.设计目的：

(1)了解及掌握时序电路及组合电路的基本结构常用数字电路

（2）通过ModelSim软件编写组合电路与时序电路混合的程序进行仿真和调试。 （3）74LS194 移位寄存器和74LS161 计数器的使用。 2.设计内容：

编写一个8路彩灯控制程序，要求彩灯有以下3种演示花型。 （1）8路彩灯同时亮灭；

（2）从左至右逐个亮（每次只有1路亮）；

（3）8路彩灯每次4路亮，4路灯灭，且灯灭相同，交替亮灭； 在演示过程中，只有当一种花型演示完毕才能转向其他演示花型。

二、设计方案论证

74LS161 是四位二进制同步加数器,74LS194 是一个 4 位双向移位寄存器,它具有左移,右移,保持,清零等逻 辑功能，八路彩灯控制器通过利用双向移位寄存器 74LS194 的串行输入, 个并行输 8 出端控制彩灯;双向移位寄存器 74LS194 的控制端 S1=0,S0=1 时,进行右移; S1=1,S0=0 时, 进行左移; 十六位计数器 74LS161 可以从 0000 到 1111 进行计数. 利用十六位计数器 74LS161 的功能实现自动循环. （1）8路彩灯同时亮灭: 11111111 00000000 11111111

（2）从左至右逐个亮（每次只有1路亮）； 11111111 01111111 10111111 11011111 11101111

11110111 11111011 11111101 11111110

（3）8路彩灯每次4路亮，4路灯灭，且灯灭相同，交替亮灭 11111111 00001111 11110000

三、结构及其工作原理

1.结构框图：

2.电路的原理图：

3.电路工作原理：

74LS161 是四位二进制同步加数器, 74LS194 是一个 4 位双向移位寄存器,它具有左移,右移,保持,清零等逻 辑功能, 八路彩灯控制器通过利用双向移位寄存器 74LS194 的串行输入, 个并行输 8 出端控制彩灯;双向移位寄存器 74LS194 的控制端 S1=0,S0=1 时,进行右移; S1=1,S0=0 时, 进行左移; 十六位计数器 74LS161 可以从 0000 到 1111 进行计数. 利用十六位计数器 74LS161 的功能实现自动循环.

四、主要元件

1.数字电路实验箱 1 台 2.74LS161 芯片 1 片 3.74LS194 芯片 2 片 4.导线若干

五、仿真过程及结果

新建工程及文件，分别添加设计程序及测试程序，进行编译及纠错，编译通过后运行程序仿真进行调试得出结果。

设计模块：

module caideng(clk,ledout,reset); input reset,clk; output[7:0] ledout; integer i;