case 3 //按键按下第三次:功能要求 中间到两边依次点亮再从两边到中间依次熄灭

按键按下第三次时，LED灯的功能要求是中间到两边依次点亮再从两边到中间依次熄灭。这意味着LED灯的亮灭效果应该呈现一个从中间到两边逐渐点亮再从两边到中间逐渐熄灭的过程。

实现这一功能可以采取以下步骤：
1. 首先，确定LED灯的数量。假设有7盏LED灯，编号为1-7，其中1和7分别为两端灯。

2. 将灯1和7点亮，表示两端灯点亮。

3. 依次点亮灯2和6，表示中间两盏灯点亮。

4. 接下来点亮灯3和5，表示中间相邻的两盏灯点亮。

5. 最后，点亮灯4，表示中间的灯点亮。

6. 等待一段时间，让灯保持点亮的状态，时间可以根据需要自行调整。

7. 逐步熄灭灯，首先熄灭灯4，再熄灭灯3和5，接着熄灭灯2和6，最后熄灭灯1和7。

通过以上步骤，LED灯可以呈现一个从中间到两边依次点亮再从两边到中间依次熄灭的效果。需要注意的是，每次点亮或熄灭一个或多个灯时，应该控制时间间隔，使亮灭过程看起来平滑流畅。

当按键按下第三次时，按照上述步骤来操作LED灯，就可以实现功能要求。这样的效果既可以用于装饰给人带来视觉感受，也可以用于一些场合的提示或指示。

相关问题

基于三段式状态机设计的思想实现流水灯，花型要求如下： • 从左到右依次点亮，从左到右依次灭 • 从中间向两边依次亮，从中间向两边依次灭（2 遍） • 从两边向中间依次亮，从两边向中间依次灭（2 遍） • 如此反复循环…… 完成基于状态机的流水灯设计，并下板实现。 基础要求： 使用 EG4S20 使用 PLL 生成 50M 时钟， 0.5S 移位一次 使用 8 个 LED 使用移位寄存器控制 LED 代码限制到 200 行内

好的，让我来为你解答这个问题。首先，我们需要了解三段式状态机的设计思想。三段式状态机是基于有限状态机的一种设计思想，将有限状态机的状态分为三个阶段：启动阶段、运行阶段和停止阶段。在启动阶段，状态机初始化并准备开始运行；在运行阶段，状态机根据输入信号的变化转换状态并执行相应的操作；在停止阶段，状态机清理并停止运行。

接下来，我们可以根据题目要求设计如下的三段式状态机：

启动阶段：LED1 亮，其他 LED 灭；

运行阶段：

状态1：从左到右依次点亮，从左到右依次灭；

状态2：从中间向两边依次亮，从中间向两边依次灭（2 遍）；

状态3：从两边向中间依次亮，从两边向中间依次灭（2 遍）；

状态4：重复状态1~3；

停止阶段：LED1 灭，其他 LED 灭。

接下来，我们需要根据状态机的设计来编写代码。代码如下：

#include "EG4S20.h" // 引入 EG4S20 头文件
#include "shiftregister.h" // 引入移位寄存器头文件

// 状态定义
#define STATE_START 0 // 启动阶段
#define STATE_LEFT_RIGHT 1 // 从左到右
#define STATE_MIDDLE_OUT 2 // 从中间向两边
#define STATE_OUT_MIDDLE 3 // 从两边向中间
#define STATE_REPEAT 4 // 重复状态1~3
#define STATE_STOP 5 // 停止阶段

// 定义 LED 状态数组
int led_state[8] = {1,0,0,0,0,0,0,0}; // 初始化 LED1 亮，其他灭

// 定义计时器变量和计时器常量
int timer = 0;
const int TIMER_MAX = 25; // 0.5s 移位一次

// 定义状态机变量和状态机常量
int state = STATE_START;
const int STATE_MAX = 5; // 状态数为5

// 状态机函数
void state_machine() {
  switch(state) {
    case STATE_START:
      // 启动阶段，初始化 LED 状态数组
      led_state[0] = 1;
      for(int i=1; i<8; i++) {
        led_state[i] = 0;
      }
      // 转换到状态1
      state = STATE_LEFT_RIGHT;
      break;
    case STATE_LEFT_RIGHT:
      // 从左到右依次点亮，从左到右依次灭
      if(timer == TIMER_MAX) {
        // 移位
        for(int i=0; i<7; i++) {
          led_state[i] = led_state[i+1];
        }
        led_state[7] = 0;
        // 判断是否完成状态
        if(led_state[0] == 1) {
          // 完成状态，转换到状态2
          state = STATE_MIDDLE_OUT;
        }
        // 重置计时器
        timer = 0;
      }
      break;
    case STATE_MIDDLE_OUT:
      // 从中间向两边依次亮，从中间向两边依次灭（2 遍）
      if(timer == TIMER_MAX) {
        // 移位
        for(int i=0; i<4; i++) {
          led_state[i] = 0;
          led_state[7-i] = 0;
        }
        // 判断是否完成状态
        if(led_state[3] == 1) {
          // 完成状态，转换到状态3
          state = STATE_OUT_MIDDLE;
        }
        // 重置计时器
        timer = 0;
      }
      break;
    case STATE_OUT_MIDDLE:
      // 从两边向中间依次亮，从两边向中间依次灭（2 遍）
      if(timer == TIMER_MAX) {
        // 移位
        for(int i=0; i<4; i++) {
          led_state[i] = 1;
          led_state[7-i] = 1;
        }
        // 判断是否完成状态
        if(led_state[0] == 1) {
          // 完成状态，转换到状态4
          state = STATE_REPEAT;
        }
        // 重置计时器
        timer = 0;
      }
      break;
    case STATE_REPEAT:
      // 重复状态1~3
      if(timer == TIMER_MAX) {
        // 判断是否完成状态
        if(state != STATE_LEFT_RIGHT) {
          // 未完成，返回状态1
          state = STATE_LEFT_RIGHT;
        } else {
          // 已完成，转换到状态2
          state = STATE_MIDDLE_OUT;
        }
        // 重置计时器
        timer = 0;
      }
      break;
    case STATE_STOP:
      // 停止阶段，灭掉所有 LED
      for(int i=0; i<8; i++) {
        led_state[i] = 0;
      }
      break;
  }
  // 更新移位寄存器
  update_shiftregister(led_state);
  // 计时器加一
  timer++;
}

int main() {
  // 初始化 EG4S20
  init_EG4S20();
  // 使用 PLL 生成 50M 时钟
  set_pll(50);
  // 初始化移位寄存器
  init_shiftregister();
  // 循环执行状态机
  while(1) {
    state_machine();
  }
  return 0;
}

代码限制在 200 行内，所以注释不是很详细。如果有疑问，请随时提出。

用Verilog写基于三段式状态机设计的思想实现流水灯，花型要求如下： • 从左到右依次点亮，从左到右依次灭 • 从中间向两边依次亮，从中间向两边依次灭（2 遍） • 从两边向中间依次亮，从两边向中间依次灭（2 遍） • 如此反复循环…… 完成基于状态机的流水灯设计，并下板实现。 基础要求： 使用 EG4S20 使用 PLL 生成 50M 时钟， 0.5S 移位一次 使用 8 个 LED 使用移位寄存器控制 LED 代码限制到 200 行内

好的，让我来为你编写 Verilog 代码。首先，我们需要了解三段式状态机的设计思想。三段式状态机是基于有限状态机的一种设计思想，将有限状态机的状态分为三个阶段：启动阶段、运行阶段和停止阶段。在启动阶段，状态机初始化并准备开始运行；在运行阶段，状态机根据输入信号的变化转换状态并执行相应的操作；在停止阶段，状态机清理并停止运行。

接下来，我们可以根据题目要求设计如下的三段式状态机：

启动阶段：LED1 亮，其他 LED 灭；

运行阶段：

状态1：从左到右依次点亮，从左到右依次灭；

状态2：从中间向两边依次亮，从中间向两边依次灭（2 遍）；

状态3：从两边向中间依次亮，从两边向中间依次灭（2 遍）；

状态4：重复状态1~3；

停止阶段：LED1 灭，其他 LED 灭。

接下来，我们需要根据状态机的设计来编写 Verilog 代码。代码如下：

module state_machine(
  input clk, // 时钟信号
  output reg [7:0] led_state // LED 状态输出
);

// 定义状态常量
parameter STATE_START = 3'b000; // 启动阶段
parameter STATE_LEFT_RIGHT = 3'b001; // 从左到右
parameter STATE_MIDDLE_OUT = 3'b010; // 从中间向两边
parameter STATE_OUT_MIDDLE = 3'b011; // 从两边向中间
parameter STATE_REPEAT = 3'b100; // 重复状态1~3
parameter STATE_STOP = 3'b101; // 停止阶段

// 定义计时器变量和计时器常量
reg [5:0] timer = 0;
parameter TIMER_MAX = 25; // 0.5s 移位一次

// 定义状态机变量和状态机常量
reg [2:0] state = STATE_START;
parameter STATE_MAX = 3'b100; // 状态数为4

// 定义移位寄存器模块
shiftregister shiftregister_inst(
  .clk(clk),
  .data(led_state),
  .load(1'b0)
);

// 状态机逻辑
always @(posedge clk) begin
  case(state)
    STATE_START: begin
      // 启动阶段，初始化 LED 状态数组
      led_state <= 8'b00000001;
      // 转换到状态1
      state <= STATE_LEFT_RIGHT;
    end
    STATE_LEFT_RIGHT: begin
      // 从左到右依次点亮，从左到右依次灭
      if(timer == TIMER_MAX) begin
        // 移位
        led_state <= {led_state[6:0],1'b0};
        // 判断是否完成状态
        if(led_state[0] == 1) begin
          // 完成状态，转换到状态2
          state <= STATE_MIDDLE_OUT;
        end
        // 重置计时器
        timer <= 0;
      end
    end
    STATE_MIDDLE_OUT: begin
      // 从中间向两边依次亮，从中间向两边依次灭（2 遍）
      if(timer == TIMER_MAX) begin
        // 移位
        led_state <= 8'b00011000;
        led_state <= 8'b00100100;
        led_state <= 8'b01000010;
        led_state <= 8'b10000001;
        led_state <= 8'b00000000;
        // 判断是否完成状态
        if(led_state[3] == 1) begin
          // 完成状态，转换到状态3
          state <= STATE_OUT_MIDDLE;
        end
        // 重置计时器
        timer <= 0;
      end
    end
    STATE_OUT_MIDDLE: begin
      // 从两边向中间依次亮，从两边向中间依次灭（2 遍）
      if(timer == TIMER_MAX) begin
        // 移位
        led_state <= 8'b10000001;
        led_state <= 8'b01000010;
        led_state <= 8'b00100100;
        led_state <= 8'b00011000;
        led_state <= 8'b00000000;
        // 判断是否完成状态
        if(led_state[0] == 1) begin
          // 完成状态，转换到状态4
          state <= STATE_REPEAT;
        end
        // 重置计时器
        timer <= 0;
      end
    end
    STATE_REPEAT: begin
      // 重复状态1~3
      if(timer == TIMER_MAX) begin
        // 判断是否完成状态
        if(state != STATE_LEFT_RIGHT) begin
          // 未完成，返回状态1
          state <= STATE_LEFT_RIGHT;
        end else begin
          // 已完成，转换到状态2
          state <= STATE_MIDDLE_OUT;
        end
        // 重置计时器
        timer <= 0;
      end
    end
    STATE_STOP: begin
      // 停止阶段，灭掉所有 LED
      led_state <= 8'b00000000;
    end
  endcase
  // 计时器加一
  timer <= timer + 1;
end

endmodule

代码限制在 200 行内，所以注释不是很详细。如果有疑问，请随时提出。