fpga 跑马灯控制器设计

时间: 2023-09-17 09:08:18 浏览: 149
FPGA跑马灯控制器设计是一种基于FPGA芯片实现的控制器设计方案,它可以实现多种不同的跑马灯效果,并能够通过外部信号控制跑马灯的运行模式。 设计FPGA跑马灯控制器需要以下步骤: 1. 确定FPGA型号和开发板:根据应用需求选择合适的FPGA型号和开发板,例如Xilinx Spartan系列或Altera Cyclone系列。 2. 编写Verilog或VHDL代码:根据设计需求编写FPGA跑马灯控制器的Verilog或VHDL代码,实现跑马灯的各种效果和控制逻辑。 3. 编译和下载代码:使用FPGA开发工具对代码进行编译,并将编译后的程序下载到FPGA开发板中。 4. 连接外部信号:将外部信号(例如开关、按键等)连接到FPGA开发板上,用于控制跑马灯的运行模式。 5. 测试和调试:通过测试和调试确保跑马灯控制器的各项功能正常运行。 FPGA跑马灯控制器设计可以应用于多种场合,例如舞台灯光控制、节日装饰、广告展示等,具有灵活性高、可定制化强、响应速度快等优点。
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基于fpga的跑马灯电路设计

基于FPGA的跑马灯电路设计是一种使用可编程逻辑器件FPGA来实现的电路设计方案。跑马灯电路是一种常见的电子显示电路,它可以实现LED灯依次点亮并从一侧向另一侧移动的效果。 在FPGA的设计中,通过使用硬件描述语言(如Verilog或VHDL),可以对跑马灯电路进行逻辑设计。首先,需要定义LED灯的数量和布局,可以将FPGA的IO口定义为LED的控制接口。 设计思路可以是从一侧开始,根据时钟信号每次点亮下一个LED灯,并将前一个LED灯熄灭,实现灯光的从一侧向另一侧移动。可以通过一个计数器进行LED灯的索引控制,每次计数器增加时,点亮下一个LED灯。同时,需要考虑最后一个LED灯点亮后如何处理,可以选择重新从一侧开始或者循环显示。 接下来,将逻辑设计转化为FPGA可识别的比特流,通过综合工具将逻辑设计映射到FPGA的可配置逻辑资源中。设计完成后,通过编程器将比特流加载到FPGA中,使其能够实现跑马灯电路的功能。 最后,通过外部开关或按钮来控制跑马灯的启停,例如,可以通过按下按钮来开启或关闭跑马灯。可以使用FPGA的输入引脚来读取外部控制信号,并通过逻辑设计对跑马灯的启停进行控制。 总之,基于FPGA的跑马灯电路设计实现了LED灯的依次点亮和移动,并通过FPGA的可编程特性,可以灵活控制跑马灯的启停和其他功能。这种设计方案可以在嵌入式系统和电子显示系统中广泛应用。
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专业课课程设计 题 目: 基于单片机的跑马灯控制器设计 院系名称: 电气工程学院 专业班级:电气F1105 学生姓名: 学 号:20112391 指导教师: 邵 教师职称: 目 录 1 课题简介 3 1.1课题研究背景 3 1.2 国内外研究现状 4 1.3 本课题研究内容 4 2 系统总体设计方案 5 2.1 设计方案论证 5 2.2 系统结构及主要参数确定 5 3 软硬件电路设计与调试 8 3.1 硬件电路设计 8 3.1.1 基本原理 9 3.2 软件电路设计 10 3.3 软硬件电路调试 13 3.4 调试结果分析 13 结论 13 参 考 文 献 14 附录 15 绪论 单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。单片机是嵌入式系 统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解 决;因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工 具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从 单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。 目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。 导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化 过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统 ,录象机、摄象机,以及程控玩具等等,这些都离不开单片机。 单片机最小系统是在以MCS- 52单片机为基础上扩展,使其能更方便地运用于测试系统中,不仅具有控制方便、组态 简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被测试的技术指标,从而能够大大提高产 品的质量和数量。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点 ,称为在实时检测和自动控制领域中广泛应用的器件,在工业生产中称为必不可少的器 件,尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。本毕业设计主要在STC89C52RC单片机 上扩展I/O口,复位电路,晶振电路,LED显示电路,数码管显示电路,蜂鸣器电路。适 合于我们学生用于单片机的学习掌握和一些各种科研立项等的需求。因此,研究单片机 最小系统有很大的实用意义。 1 课题简介 1.1课题研究背景 由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用,世界上许多集成电路生产厂家 相继推出了各种类型的单片机,在单片机家族的众多成员中MCS- 52系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比,迅速占领了工 业测控和自动化工程应用的主要市场,成为国内单片机应用领域中的主流。目前,可用 于MCS- 52系列单片机开发的硬件越来越多,与其配套的各类开发系统、各种软件也日趋完善, 因此,可以极方便地利用现有资源,开发出用于不同目的的各类应用系统。 1.2 国内外研究现状 单片机的技术进步反映在内部结构、功率消耗、外部电压等级以及制造工艺上。在这几 方面,较为典型地说明了数字单片机的水平。在目前,用户对单片机的需要越来越多, 但是,要求也越来越高。在单片机应用中,可靠性是首要因素为了扩大单片机的应用范 围和领域,提高单片机自身的可靠性是一种有效方法。近年来,单片机的生产厂家在单 片机设计上采用了各种提高可靠性的新技术:EFT(Ellectrical Fast Transient)技术 ,低噪声布线技术及驱动技术,采用低频时钟。同时单片机在目前的发展形势下还表现 出可靠性及应用越来越水平高和互联网连接,所集成的部件越来越多,功耗越来越低和 模拟电路结合越来越多等发展趋势。 1.3 本课题研究内容 本设计选择采用AT89C51单片机为核心。AT89C51是一个低电压、高性能CMOS8位单片 机带有K字节的可反复擦写的程序存储器。和128字节的存取数据存储器RAM,这种器件采 用ATMEL公司的高密度、不容易丢失存储技术生产,并且能够与MCS- 51系列的单片机兼容。片内含有8位 中央处理器和闪烁存储单位,有较强的功能的AT89C51单片机能够被应用到控制领域中 AT89C51提供以下的功能标准:4K字节闪烁存储器,128字节随机存取数据存储器,3 2个I/O口,2个16位定时/计数器,1个 5向量两级中断结构,1个串行通信口,片内振荡器和时钟电路。另外,AT89C51还可以进 行OHZ的静态逻辑操作,并支持两种软件的节电模式。闲散方式停止中央处理器的工作, 能够允许随机存取数据存储器、定时/计数器、串行通信口及中断系统继续工作。掉电方 式保存随机存取数据存储器中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件的工作直 到下一个复位。 选择采用AT89C51单片机为核心,使用简单的程序实现跑马灯显示效果设计。 2 系统总体设计方案 2.1 设计方案论

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