74H153流水灯控制器设计
时间: 2023-10-09 17:17:20 浏览: 34
74H153是一种4到1的数据选择器/复用器,可以用来控制流水灯。以下是一个基于74H153的流水灯控制器设计:
1. 使用8个LED灯作为流水灯输出,将其分别连接到74H153的4个输出端口。
2. 将74H153的2个选择输入端口(A和B)连接到两个单稳态触发器的输出端口,以便控制流水灯的方向(正向或反向)。
3. 将74H153的4个数据输入端口(D0-D3)连接到一个4位二进制计数器的输出端口,以便控制流水灯的位置。
4. 将74H153的使能端口(G)连接到一个时钟信号源,例如555定时器的输出端口,以便控制流水灯的速度。
使用上述设计,可以通过控制单稳态触发器的输出来改变流水灯的方向,同时通过控制计数器的输出来改变流水灯的位置。时钟信号源的频率可以调整以控制流水灯的速度。
相关问题
Verilog 流水灯数码管蜂鸣器课程设计
Ver 是一种硬件描述语言,可以用来描述数字电路的行为。流水灯、数码管和蜂鸣器都是数字电路中常见的模块,可以用 Verilog 来实现。
以下是一个基于 Verilog 的流水灯、数码管和蜂鸣器的设计:
```verilog
// 定义模块
module led_display(
input clk, // 时钟信号
output reg [3:0] leds, // 四个 LED 灯
output reg [6:0] segs, // 七段数码管
output reg beep // 蜂鸣器
);
// 定义计数器参数
parameter COUNTER_MAX = 24'd500000; // 最大计数值
// 定义状态机参数
parameter STATE_IDLE = 2'd0; // 空闲状态
parameter STATE_LED = 2'd1; // 流水灯状态
parameter STATE_COUNT = 2'd2; // 计数器状态
parameter STATE_DISPLAY = 2'd3; // 数码管显示状态
parameter STATE_BEEP = 2'd4; // 蜂鸣器状态
// 定义状态机变量
reg [1:0] state = STATE_IDLE;
reg [23:0] counter = 0; // 计数器
// 定义流水灯变量
reg [3:0] led_pattern = 4'b0001; // LED 灯模式
// 定义计数器变量
reg [7:0] count_value = 8'h00; // 计数器初始值
// 定义数码管变量
reg [3:0] seg_pattern = 4'b0000; // 数码管模式
reg [1:0] seg_index = 2'd0; // 数码管索引
// 定义蜂鸣器变量
reg beep_pattern = 1'b0; // 蜂鸣器模式
// 空闲状态
always @ (posedge clk) begin
if (state == STATE_IDLE) begin
// 等待一段时间后进入流水灯状态
if (counter >= COUNTER_MAX) begin
state <= STATE_LED;
counter <= 0;
end else begin
counter <= counter + 1;
end
end
end
// 流水灯状态
always @ (posedge clk) begin
if (state == STATE_LED) begin
// 更新 LED 灯模式
led_pattern <= {led_pattern[2:0], led_pattern[3]};
// 进入计数器状态
state <= STATE_COUNT;
end
end
// 计数器状态
always @ (posedge clk) begin
if (state == STATE_COUNT) begin
// 计数器加 1
count_value <= count_value + 1;
// 计数器溢出后进入数码管显示状态
if (count_value == 8'hFF) begin
state <= STATE_DISPLAY;
counter <= 0;
end
end
end
// 数码管显示状态
always @ (posedge clk) begin
if (state == STATE_DISPLAY) begin
// 更新数码管模式和索引
case (seg_index)
2'd0: seg_pattern <= 4'b0111;
2'd1: seg_pattern <= 4'b1000;
2'd2: seg_pattern <= 4'b1001;
2'd3: seg_pattern <= 4'b0000;
endcase
seg_index <= seg_index + 1;
if (seg_index == 2'd4) begin
seg_index <= 0;
end
// 等待一段时间后进入蜂鸣器状态
if (counter >= COUNTER_MAX) begin
state <= STATE_BEEP;
counter <= 0;
end else begin
counter <= counter + 1;
end
end
end
// 蜂鸣器状态
always @ (posedge clk) begin
if (state == STATE_BEEP) begin
// 播放蜂鸣器声音
beep_pattern <= ~beep_pattern;
// 回到空闲状态
state <= STATE_IDLE;
end
end
// 输出模块
always @ (*) begin
leds = led_pattern;
segs = seg_pattern;
beep = beep_pattern;
end
endmodule
```
这个 Verilog 模块包含一个状态机,用于控制流水灯、计数器、数码管和蜂鸣器的行为。模块的输入包括时钟 clk,输出包括四个 LED 灯 leds、七段数码管 segs 和蜂鸣器 beep。
模块的状态机按照如下顺序运行:
1. 空闲状态:等待一段时间后进入流水灯状态。
2. 流水灯状态:更新 LED 灯模式,进入计数器状态。
3. 计数器状态:计数器加 1,计数器溢出后进入数码管显示状态。
4. 数码管显示状态:更新数码管模式和索引,等待一段时间后进入蜂鸣器状态。
5. 蜂鸣器状态:播放蜂鸣器声音,回到空闲状态。
这个 Verilog 模块可以通过 Vivado 等 FPGA 开发工具进行编译和下载到 FPGA 板上运行。
汇编语言利用定时器的不同工作方式实现 1 秒钟的流水灯控制设计
汇编语言可以利用定时器的不同工作方式实现流水灯控制。以下是一种实现方式:
首先,需要设置定时器的工作模式为模式1,即16位自动重载计数器。同时,需要设置定时器的时钟源和计数初值,以获得1秒钟的计时周期。
```
MOV TMOD, #01 ; 设置定时器0为模式1,即16位自动重载计数器
MOV TH0, #0Bh ; 设置计数器初值为0x0BDC,以获得1秒钟的计时周期
MOV TL0, #0DCh
```
接下来,需要开启定时器并设置中断,以便在定时器计数完成时触发中断服务程序。同时,需要设置一个存储流水灯状态的变量,以便在中断服务程序中更新流水灯的状态。
```
SETB TR0 ; 开启定时器0
SETB ET0 ; 开启定时器0的中断
MOV LED, #01h ; 初始化流水灯状态为00000001
```
最后,需要编写定时器0中断服务程序。在中断服务程序中,需要将流水灯状态左移一位,并将最高位设置为原来的最低位,以实现流水灯的效果。
```
TIMER0_ISR:
CLR TF0 ; 清除定时器0中断标志
MOV A, LED ; 将流水灯状态存入累加器A
MOV C, A.7 ; 将最高位存入进位标志C
RLC A ; 将流水灯状态左移一位
MOV A.0, C ; 将进位标志C赋值给最低位
MOV LED, A ; 将更新后的流水灯状态存入变量
RETI ; 返回中断
```
完整的汇编代码如下:
```
ORG 0000h
MOV TMOD, #01 ; 设置定时器0为模式1,即16位自动重载计数器
MOV TH0, #0Bh ; 设置计数器初值为0x0BDC,以获得1秒钟的计时周期
MOV TL0, #0DCh
SETB TR0 ; 开启定时器0
SETB ET0 ; 开启定时器0的中断
MOV LED, #01h ; 初始化流水灯状态为00000001
MAIN_LOOP:
SJMP MAIN_LOOP ; 主循环
TIMER0_ISR:
CLR TF0 ; 清除定时器0中断标志
MOV A, LED ; 将流水灯状态存入累加器A
MOV C, A.7 ; 将最高位存入进位标志C
RLC A ; 将流水灯状态左移一位
MOV A.0, C ; 将进位标志C赋值给最低位
MOV LED, A ; 将更新后的流水灯状态存入变量
RETI ; 返回中断
END