北京邮电大学数电实验报告

1、精选优质文档-倾情为你奉上北京邮电大学数字电路与逻辑设计实验发光二极管走马灯的电路设计与实现实验报告学院：信息与通信工程学院班级： 姓名： 付莹 学号： 班内序号： 23 【实验目的】（1） 进一步了解时序电路描述方法;（2） 熟悉状态机的设计方法。【实验所用仪器及元器件】（1） 计算机；（2） 直流稳压电源；（3） 数字系统与逻辑设计实验开发板。【实验任务要求】设计并实现一个控制8个发光二极管亮灭的电路，仿真验证其功能，并下载到实验板测试。（1） 单点移动模式：一个点在8个发光二极管上来回的亮（2） 幕布式：从中间两个点，同时向两边依次点亮直到全亮，然后再向中间点灭，依次往复。【实验设计思路

2、及过程】（1） 设计思路实验要求有两个，一个是单点移动模式，一个是幕布式。通过CASE-WHEN 语句实现走马灯的变化。分别定义一个8个变量的数据类型和一个13变量的数据类型，表示一个周期内的灯的变化，并设计一个变量在两种状态间进行切换。此时，需要把所有状态罗列到case-when中去。（2）VHDL代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY ABC ISPORT(A,CLK,RESET:IN STD_LOGIC;DENG:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOW

3、NTO 0);END ABC;ARCHITECTURE A OF ABC ISTYPE STATE_TEMP is(s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7);TYPE STATE_TEMP1 is(s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s00,s01,s02,s03,s04,s05);signal STATE:STATE_TEMP;signal STATE1:STATE_TEMP1;BEGINPROCESS(CLK,RESET)BEGINIF RESET='1' THENDENG<=""ELSIF(CLK'EVENT AND

4、CLK='0')THENIF A='0'THEN-KAIMUSHICASE STATE1 ISWHEN s0 => STATE1<=s1;DENG<=""WHEN s1 => STATE1<=s2;DENG<=""WHEN s2 => STATE1<=s3;DENG<=""WHEN s3 => STATE1<=s4;DENG<=""WHEN s4 => STATE1<=s5;DENG<=&quo

5、t;"WHEN s5 => STATE1<=s6;DENG<=""WHEN s6 => STATE1<=s7;DENG<=""WHEN s7 =>STATE1<=s00;DENG<=""WHEN s00=>STATE1<=s01;DENG<=""WHEN s01=>STATE1<=s02;DENG<=""WHEN s02=>STATE1<=s03;DENG<="&quo

6、t;WHEN s03=>STATE1<=s04;DENG<=""WHEN s04=>STATE1<=s05;DENG<=""WHEN s05=>STATE1<=s0;DENG <=""END CASE;ELSECASE STATE ISWHEN s0 => STATE<=s1;DENG<=""WHEN s1 => STATE<=s2;DENG<=""WHEN s2 => STATE<=s3;DE

7、NG<=""WHEN s3 => STATE<=s4;DENG<=""WHEN s4 => STATE<=s5;DENG<=""WHEN s5 => STATE<=s6;DENG<=""WHEN s6 => STATE<=s7;DENG<=""WHEN s7 => STATE<=s0;DENG<=""END CASE;END IF;END IF;END PROCESS;END A;

8、【仿真波形及分析】1. 仿真波形(1) 单点移动式（2） 幕布式（3） 复位信号2. 波形分析（1）单点移动式 由图可以看出，当A为0时程序实现单点移动功能，如图所示DENG7开始亮，之后依次为DENG6, DENG5, DENG4, DENG3, DENG2, DENG1, DENG0,然后DENG1也开始亮，依此类推，实现了功能要求（2）幕布式由图可以看出，当A为1时，如图所示，先是中间的两个灯DENG4, DENG5亮，然后扩展到四个灯亮DENG3至DENG6亮，接下来是DENG2DENG7亮，最后全亮，接着DENG2DENG7亮，继而循环下去。从而实现功能。（3）复位功能由图三可以看出，RESET实现了在两种状态下实现异步复位的功能。【本实验总结与结论】本次实验中，开始自己是把幕布式中直接用case-when语句编写，发现有状态重合，如“出现两次，这是不允许的，因此想到定义一个8个变量的数据类型，因此来控制灯的周期变化，此后编译通过。同时在实验过程中，很感谢老师支持我的错误，即敏感信号表中多加入了A，同时也清楚了敏感量表的用途。实验教材的清晰语言，也使我了解到更多的知识。在