彩灯控制器

简介

上次是我们通过设置几个开关，用他们的$0/1$状态表示一个数，然后$BCD$译码管就显示相应的数字。而这次的内容则是，让这个$”8”$的外面一圈$a,b,c,d,e,f$这$6$个灯管轮流亮。

数码管

哦对了，这次还要求要层次化，需要写个顶层文件。

过程

如何让译码管特定的灯管点亮我们已经在上次实验中学会了，那么如何控制译码管的灯循环轮流依次去亮呢？这里我们引入一个变量$Q$，并且使用实验箱中$CLK$器件，它会产生可调的时间脉冲，每当接收到一次脉冲，$Q+1$，然后根据$Q$的值去给$codeout$分配每一位的值，就可以控制译码管显示的字了。

代码

顶层文件 $gal\underline{}3035\underline{}2.v$

module gal_3035_2(clk,en,Q,codeout); //彩灯控制器
input clk,en;
output [2:0] Q;        //计数器输出
output [6:0] codeout;  //译码器输出
gal_3035_2_1 a(clk,en,Q);  //调用计数器子模块
gal_3035_2_2 b(Q,codeout); //调用译码器子模块
endmodule

计数器模块 $gal\underline{}3035\underline{}2\underline{}1.v$

module gal_3035_2_1(clk,en,Q);//计数器
input clk,en;       //输入时钟和使能
output reg[2:0] Q;  //计数器输出
always@(posedge clk)//时钟上升沿执行
begin
    if(en == 1'b1)  //使能端处于高电平自加
    begin
        if(Q < 3'd6)
        Q <= Q + 1'b1;
        else
        Q <= 0;
        end
        else
        Q <= Q;  
end
endmodule

译码器模块$gal\underline{}3035\underline{}2\underline{}2.v$

module gal_3035_2_2(Q,codeout); //译码器
input [2:0]Q;  //译码器输入接收计数器输出
output reg[6:0]codeout; //译码器输出
always@(Q)
begin
    case(Q)
    3'd0:codeout = 7'b0000001;    //Q为0    点亮a管
    3'd1:codeout = 7'b0000010;    //Q为1    点亮b管
    3'd2:codeout = 7'b0000100;    //Q为2    点亮c管
    3'd3:codeout = 7'b0001000;    //Q为3    点亮d管
    3'd4:codeout = 7'b0010000;    //Q为4    点亮e管
    3'd5:codeout = 7'b0100000;    //Q为5    点亮f管
    default:codeout = 7'b0000000;
    endcase
end
endmodule

波形仿真

引脚分配

$Family:Cyclone\ IV\ E\ \ \ \ \ \ \ \ Device:EP4CE22E22C8$

信号名	主板器件	PIN
Q[2]	LED2	52
Q[1]	LED1	50
Q[0]	LED0	46
clk	CLK0	88
codeout[6]	a	112
codeout[5]	b	100
codeout[4]	c	104
codeout[3]	d	111
codeout[2]	e	106
codeout[1]	f	110
codeout[0]	g	103