设计一个多功能流水灯控制器,实现如下花样流水效果。如果用频率10HZ的时钟来驱动电路,则用8个时钟周期可以实现1s的延迟。 从左向右逐个点亮灯,不断循环; 花样流水灯,从右向左逐个点亮灯,不断循环; 花样流水灯,从两头向中间逐个点亮灯,不断循环 ; 花样流水灯,从中间向两头逐个点亮灯,不断循环。实验代码
时间: 2024-03-06 13:52:14 浏览: 198
以下是一个基于Verilog HDL的多功能流水灯控制器的设计,可以实现题目中所述的所有花样流水效果。
```verilog
module multi_mode_led_controller(
input clk, // 时钟信号
output reg [7:0] led // LED灯输出
);
reg [2:0] mode; // 模式选择信号
reg [2:0] cnt; // 计数器
reg [7:0] pattern; // 灯光模式
// 模式1-从左向右逐个点亮灯
assign pattern = {1'b1, {6{1'b0}}};
always @(posedge clk) begin
if (mode == 3'b001) begin
if (cnt == 3'b000) begin
led <= pattern;
end
cnt <= cnt + 1;
if (cnt == 3'b100) begin
if (led == 8'hff) begin
led <= 8'h01;
end
else begin
led <= led << 1;
end
cnt <= 3'b000;
end
end
end
// 模式2-从右向左逐个点亮灯
assign pattern = {1'b1, {6{1'b0}}};
always @(posedge clk) begin
if (mode == 3'b010) begin
if (cnt == 3'b000) begin
led <= pattern;
end
cnt <= cnt + 1;
if (cnt == 3'b100) begin
if (led == 8'h01) begin
led <= 8'hff;
end
else begin
led <= led >> 1;
end
cnt <= 3'b000;
end
end
end
// 模式3-从两头向中间逐个点亮灯
assign pattern = {1'b1, {6{1'b0}}, 1'b1};
always @(posedge clk) begin
if (mode == 3'b011) begin
if (cnt == 3'b000) begin
led <= pattern;
end
cnt <= cnt + 1;
if (cnt == 3'b100) begin
if (led == 8'h81) begin
led <= 8'h18;
end
else begin
led <= {led[6:0], led[7], led[0]};
end
cnt <= 3'b000;
end
end
end
// 模式4-从中间向两头逐个点亮灯
assign pattern = {1'b0, 1'b0, 1'b1, {4{1'b0}}, 1'b1, 1'b0, 1'b0};
always @(posedge clk) begin
if (mode == 3'b100) begin
if (cnt == 3'b000) begin
led <= pattern;
end
cnt <= cnt + 1;
if (cnt == 3'b100) begin
if (led == 8'h18) begin
led <= 8'h81;
end
else begin
led <= {led[2], led[1:0], led[6:3], led[1:0], led[2]};
end
cnt <= 3'b000;
end
end
end
// 模式选择逻辑
always @(posedge clk) begin
if (mode == 3'b100 && cnt == 3'b111) begin
mode <= 3'b001;
cnt <= 3'b000;
end
else if (cnt == 3'b111) begin
mode <= mode + 1;
cnt <= 3'b000;
end
else begin
cnt <= cnt + 1;
end
end
endmodule
```
该设计使用一个3位模式选择信号和一个3位计数器实现多种流水灯效果的切换。同时,使用8位寄存器存储当前的灯光模式,以便于控制LED灯的输出。在时钟信号的驱动下,根据不同的模式选择信号,实现不同的流水灯效果。
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