1、 燕山大学 课 程 设 计 说 明 书 题目： 电子路标（二） 学院（系）： 年级专业： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 郑兆兆 周莲莲 教师职称： 实验师 高级实验师 燕山大学课程设计（论文）任务书 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 共 19 页 第 2 页 院（系）： 电气工程 学院 基层教学单位： 电子实验中心 学 号 学生姓名 专业（班级） 设计题目 电子路标 (二 ) 设 计 技 术 参 数 在双色点阵上显示电子路标（指示人物） 电子路标能够行走和停止 （用不同颜色表示） 行走 20 秒后停止 10 秒 在 2 个动态数码管显示行走和停止的时间 设 计 要 求 用双色点阵
2、发光管显示电子路标 用频率组模块作为频率信号发生器 动态数码管显示时间 工 作 量 学会使用 Max+PlusII 软件、 Verilog HDL 语言和实验箱； 独立完成电路设计，编程下载、连接电路和调试； 参加答辩并书写任务书。 工 作 计 划 1. 了 解 EDA 的基本知识，学习使用软件 Max+PlusII，下发任务书，开始电路设计； 2. 学习 Verilog HDL 语言，用 Verilog HDL 进行程序设计 3. 学习使用实验箱，继续电路设计； 4. 完成电路设计； 5. 编程下载、连接电路、调试和验收； 6. 答辩并书写任务书。 参 考 资 料 数字电子技术基础 .阎石主
3、编 .高等教育出版社 . EDA 课程设计 A 指导书 . 指导教师签字 郑兆兆 周莲莲 基层教学单位主任签字 金海龙 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 2012 年 1 月 5 日 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 共 19 页 第 3 页 目 录 第 1 章 设计说明 4 1.1 设计思路 4 1.2 模块介绍 4 1. 3 真值表 5 第 2 章 Verilong HDL 设计源程序 7 第 3 章 波形仿真 12 第 4 章 管脚锁定及硬件连线 16 4.1 管脚连接 16 4.2 硬件连接 17 第 5 章 总结 18 参考文献 18 燕 山
4、大 学 课 程 设 计 说 明 书 共 19 页 第 4 页 第一章 设计说明 1 设计 思路： 设置 RESET 为复位信号，当 RESET 为高电平时进行复位。 CLK 为输入频率，上升沿敏感信号，点阵的各个行列为输出端。根据计数器原理，通过 a 对 CLK 的记数使其输出的 8个状态循环。当 CLK 频率足够快，使人眼无法分辨时，可看到灯一直亮。该功能用case语句的循环完成。 停止的人物用红色表示。行走的人物用绿色表示。行走的人物用两个图片不断的切换来实现运动。根据计数器原理对 CLK进行分频，得到 S M 两个频率分别控制红绿灯亮的时间和绿灯时两个行走图片转换的时间。 S对 CLK计
5、数，记到一定数量使时间为 10s，此过 程中红灯亮。再记到一定数量使时间为 20s，此过程中绿灯亮。在计数到 0，实现循环。从而使红灯亮 10s绿灯亮 20s。绿灯亮的期间， M 对 CLK计数，当记到一定数量使时间为 0.5s 时，人物行走图片 1 亮，再记到相同数量时，时间为 0.5s，人物行走图片二亮。再计数到 0，实现循环，从而使绿色人物显示成动态走动的效果。上述功能用if.else.语句嵌套完成。 由于动态数码管的余辉现象和人眼的视觉暂留现象，通过对数码管的高频扫描可以实现多个数码管同时亮。通过一位变量 Z对 CLK 计数，可实现对两个数码管的扫描，本设计选中 七号管和八号管，分别对
6、七号管和八号管赋值，七号管有十个状态每一秒变化一次然后循环，八号管有三个状态，每十秒变化一次，通过计数 P可实现对他们的赋值。 2.模块介绍：整个程序在两个 ALWAYS 模块内完成，不需编译顶层文件，用 RESET 控制复位，用 CLK控制程序的进行。可以将其分成如下三个小模块： （ 1） 停止模块：通过计数产生八种状态，通过 case 语句实现对其循环扫描。 （ 2） 行走模块：其原理和停止一样，为让人物动起来，可通过切换两张图片来实现。 模块中在点亮一种颜色的二极管时封锁另一色二极管，从而避免出现色彩显示的错误。 （ 3） 动 态数码管模块：动态数码管需要由两个信号来控制：一是 数选信号
7、 ，用来选择显示的数字；二是 位选信号 ，用来选择第几位数码管工作。动态数码管燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 共 19 页 第 5 页 是共阴数码管，高电平有效。选中一个数码管的同时，其要显示的数字也必须同时给出。位选可通过一位变量实现扫描，段选则可通过 case 语句实现赋值。 3真值表： （ 1）停止模块的真值表： R 代表红灯 G 代表绿灯 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 ROW1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW2 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
8、 0 ROW3 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW4 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW5 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW6 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW7 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW8 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 （ 2） move1 模块的真值表： G 代表绿灯 R 代表红灯 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 R1 R2 R3 R4 R5 R6
9、R7 R8 ROW1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW2 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW3 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW4 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW5 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW6 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW7 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW8 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
10、0 （ 3） move2 模块的真值表： G 代表绿灯 R 代表红灯 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 ROW1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW2 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW3 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW4 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW5 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 列 标 行 标 列 标 行 标 列 标 行 标 燕 山 大 学
11、课 程 设 计 说 明 书 共 19 页 第 6 页 ROW6 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW7 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ROW8 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 （ 4）动态数码管模块 位选（ SS2SS1SS0） 段选信号 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 2 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 3 1 0 0 1 1 1 1 4 1 1 0 0 1
12、1 0 5 1 1 0 1 1 0 1 6 1 1 1 1 1 0 1 7 0 0 0 0 1 1 1 8 1 1 1 1 1 1 1 9 1 1 0 1 1 1 1 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 共 19 页 第 7 页 第二章 Verilog HDL 设计源程序 module chao(ROW,R,G,CLK,ENA,Q,ss0,ss1,ss2); input CLK,ENA; output7:0ROW,R,G; output6:0Q; output ss0,ss1,ss2; reg7:0ROW,R,G; reg2:0a; reg14:0s; reg9:0M; reg6:0Q
13、; reg ss0,ss1,ss2; reg4:0B; reg1:0C; integer Z; always(posedge CLK or negedge ENA) begin if(ENA) /进行复位 begin a=b000;ROW=b11111111; s=0; M=0; end 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 共 19 页 第 8 页 else begin s=s+1;a=a+1; if(310240) begin case(a) b000:begin ROW=b11111110;R=b00011000;G=b00000000;end b001:begin ROW=b11
14、111101;R=b00011000;G=b00000000;end b010:begin ROW=b11111011;R=b00111100;G=b00000000;end b011:begin ROW=b11110111;R=b00111100;G=b00000000;end b100:begin ROW=b11101111;R=b00111100;G=b00000000;end b101:begin ROW=b11011111;R=b00011000;G=b00000000;end b110:begin ROW=b10111111;R=b00011000;G=b00000000;end
15、b111:begin ROW=b01111111;R=b00011000;G=b00000000;end endcase /扫描双色点阵的行和列（红灯亮） B=s14:10; C=0; end else if(10240=S if(M=512) begin case(a) b001:begin ROW=b11111110;G=b00011000;R=b00000000;end b010:begin ROW=b11111101;G=b00011000;R=b00000000;end 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 共 19 页 第 9 页 b011:begin ROW=b111110
16、11;G=b00111100;R=b00000000;end b100:begin ROW=b11110111;G=b00111100;R=b00000000;end b101:begin ROW=b11101111;G=b01011010;R=b00000000;end b110:begin ROW=b11011111;G=b00101000;R=b00000000;end b111:begin ROW=b10111111;G=b01001000;R=b00000000;end b000:begin ROW=b01111111;G=b10001000;R=b00000000;end endc
17、ase /行走图片 1扫描双色点阵的行和列（绿灯亮） end else if(512M=1024) begin case(a) b001:begin ROW=b11111110;G=b00011000;R=b00000000;end b010:begin ROW=b11111101;G=b00011000;R=b00000000;end b011:begin ROW=b11111011;G=b00111100;R=b00000000;end b100:begin ROW=b11110111;G=b00111100;R=b00000000;end b101:begin ROW=b11101111
18、;G=b01011010;R=b00000000;end b110:begin ROW=b11011111;G=b00010000;R=b00000000;end b111:begin ROW=b10111111;G=b00101000;R=b00000000;end b000:begin ROW=b01111111;G=b01000100;R=b00000000;end endcase /行走图片 2扫描双色点阵的行和列（绿灯亮） end if(10240=S C=b00; end 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 共 19 页 第 10 页 else if(20480=3 C=b01; end end else if(30720=s)s=0; end end always(posedge CLK or negedge ENA) begin if(ENA) begin Q=b0000000; end /进行复位 else begin if(Z=b0) begin ss0=1;ss1=0;ss2=0; / 位选，选中七号管 case(B) 0:Q=b0111111; 1:Q=b0000110; 2:Q=b1011011; 3:Q=b1001111; 4:Q=b1100110;
