多路彩灯控制器的设计

9．2　多路彩灯控制器的设计

9．2．1　多路彩灯控制器的设计要求

设计一个十六路彩灯控制器，六种花形循环变化，有清零开关，并且可以选择快慢两种节拍。

9．2．2　多路彩灯控制器的设计方案

根据系统设计要求，整个系统共有三个输入信号——控制彩灯节奏快慢的基准时钟信号CLK＿IN、系统清零信号CLR、彩灯节奏快慢选择开关CHOSE＿KEY，共有十六个输出信号——LED［0～15］，分别用于控制十六路彩灯。

据此，可将整个彩灯控制器分为两大部分：时序控制电路和显示控制电路。

9．2．3　多路彩灯控制器各模块的设计与实现

1．时序控制模块的设计与实现

在时序控制电路的设计中，利用计数器计数达到分频值时，对计数器进行清零，同时将输出信号反向，实现了对输入基准时钟信号的分频。其VHDL源程序如下。

时序控制电路的仿真波形如图9．2．1所示。

图9．2．1　时序控制电路的仿真波形

2．显示控制模块的设计与实现

在显示控制电路的设计中，利用状态机实现了六种花形的循环变化，同时利用六个十六位常数的设计，可方便地设置和修改六种花形。其VHDL源程序如下。

显示控制电路的仿真波形如图9．2．2所示。

图9．2．2　显示控制电路的仿真波形

3．多路彩灯控制器的顶层文件

多路彩灯控制器的组成原理框图如图9．2．3所示。

图9．2．3　多路彩灯控制器的组成原理框图

多路彩灯控制器的仿真波形如图9．2．4所示。

图9．2．4　多路彩灯控制器的仿真波形

系统的工作原理：时序控制电路根据输入信号CLK＿IN、CLR、CHOSE＿KEY产生符合一定要求的、供显示控制电路使用的控制时钟信号，而显示控制电路则根据时序控制电路输入的控制时钟信号，输出六种花形循环变化的、控制十六路彩灯工作的控制信号，这些控制信号与驱动电路一起控制彩灯工作。