实验4 汽车尾灯控制系统设计cta

1、数字系统设计技术实验报告学生姓名：学号：实验时间：XX年x月XX日实验地点：嵌入式系统实验室（一）指导老师：一、实验名称：汽车尾灯控制系统设计二、实验学时：6学时三、实验目的1) 了解汽车尾灯的工作原理2) 进一步熟悉Verilog语言以及Quartusll开发环境3) 掌握由硬件语言控制LED灯的亮灭四、实验步骤1) 根据实验要求作预习报告。2) 根据实验需求，进行程序的设计。3) 根据以前设计的经验，反复调试程序。4) 调试通过，下载到FPGA开发板上进行实践调试。5) 完成整个过程，写实验报告。五、实验原理1 系统设计要求：用6个发光管模拟6个汽车尾灯(左右各3个)，用3 个开关作为汽车

2、控制信号，分别为：左拐、右拐和刹车。 车匀速行驶时，6个汽 车尾灯全灭；右拐时，车右边 3个尾灯从左至右顺序亮灭；左拐时，车左边 3 个尾灯从右至左顺序亮灭；紧急时车 6个尾灯一起明灭闪烁2系统设计方案：根据系统设计要求，采用自顶向下设计方法，顶层设计， 它由主控模块、左边灯控制模块和右边灯控制模块三部分组成。六、实验仪器1. PC 机2. 数字系统设计实验开发板七、实验结果灯D1、D2、D3分别代表左方向的三个显示灯，D8、D7、D6分别代表右方向的 三个显示灯。仿真开始时，启动控制左转向的开关，左方向灯则会以 闪动频率为 1Hz三个灯交替进行变换；启动控制右转向的开关，右方的等则会以 闪动

3、频率为 1Hz三个灯交替进行变换；启动控制紧急刹车开关，两方的六个灯以 闪动频率为 1Hz 一同进行交替变换；当恢复正常情况时，即除以上三种情况时，六盏灯则处于灭状态。七、分析与设计思路根据系统设计要求，采用自顶向下设计方法，顶层设计，程序主要由分 频模块、控制模块（包括：主控制模块、左边灯控制模块和右边灯控制模块 三部分组成。）、显示模块三个大模块构成整体框架八、实验内容1）汽车尾部左右两侧各有3只尾灯，用作汽车行驶状态的方向指示标志。2）当汽车正常向前行驶时，6只尾灯全部熄灭。3）当汽车要向左或向右转弯时，相应侧的3只尾灯依次由左至右闪亮。每个灯亮1s，每个周期为3s，另一侧的3只灯不亮。

4、4）紧急刹车时，6只尾灯全部闪亮，闪动频率为1Hz九、实验要求：实验报告应包含实验目的、实验原理，分析与设计思路，实验程序，对应变 量的管脚配置表，实验结果，实验总结。其中具体要求为：1）程序实现模块化设计，写出设计思路，认真标注代码注释；2）达到正确地运行结果；3）实验中出现的问题进行详细总结十、实验程序代码：module car（left,right,emer,clk,L）;in put left,right,emer,clk;output L;reg7:0 L;integer a_tmp1,a_tmp2; 分频的计数变量reg f_1; /产生1HZ，用于倒计时reg f_100;/产生

5、100HZ，用于快速扫描/分频模块/分频得到频率（1hz）always （posedge clk） 1hzbeginif（a_tmp1=9999999）beginf_1=f_1;a_tmp1=0;endelsea_tmp1=a_tmp1+1;endII分频得频率(100hz) always (posedge elk) II100hz beginif(a_tmp2=99999)beginf_100=f_100; a_tmp2=0;endelsea_tmp2=a_tmp2+1;end/.控制模块reg2:0 a,b;/a 左 b 右reg2:0 k;/判断处于什么状态reg2:0 kl;/左转时控

6、制灯亮reg2:0 kr;/右转时控制灯亮reg ke;/紧急刹车控制always (posedge f_1)beginif(left=1)/判断是否左转begink=0;if(kl=2)beginkl=0;endelsekl=kl+1;endif(right=1)/判断是否右转begink=1;if(kr=2) beginkr=0;endelsekr=kr+1;endif(emer=1)紧急刹车begink=2;ke=ke;endelse if(emer =0 & right=O & left=0) begink=3;end endII显示模块always (posedge f_100)be

7、gincase(k)0: /left begincase(kl)1:begin L=8b0100_0000;e nd2:begi n L=8b0010_0000;e nd0:begin L=8b0001_0000;e nd endcaseend1: /rightbegincase(kr)1:begi n L=8b1000_0000;e nd2:begi n L=8b0000_0001;e nd0:begi n L=8b0000_0010;e nd endcaseend2: /emerbegincase(ke)O:begi n L=8b1111_0011;e nd1:begi n L=8b000

8、0_0000;e nd endcaseend3: /正常情况begin L=8b0000_0000;e nd endcaseenden dmodule卜一、实验管教配置显示十二、实验总结1）在实验过程中，我们接受了上次实验的教训，得出程序的编写应该先整体后局部。于是先建立了一个整体的结构框架的基础上，将其进行调试，无误后再进行了各个细致部位的编写、调试、实现及优化。这样就避免了程序编完后出现 的错误无从纠正的情况发生。2） 此次实验我们总结，明白程序语句中的阻塞赋值与非阻塞赋值在always 块中，阻塞赋值语句可理解为赋值语句是顺序执行的， 而非阻塞语句可理解为赋 值语句是并发执行的。而在我们进行语句编译时，起初把语句定义为了阻塞语句， 导致在仿真过程中产生的现