基于SOPC的LED循环流水灯控制设计说明.docx

1、基于SOPC的LED循环流水灯控制设计说明课程报告设计课题: 基于SOPC 的LED 循环流水灯控制设计姓 名: XXX 专 业: 集成电路设计与集成系统 学 号: 1115103004 日 期 2014 年 11月 18 日 指导教师: XXX 华侨大学信息科学与工程学院电子工程系基于SOPC的LED循环流水灯控制设计1. 设计的任务与要求1. 将8 只LED 灯编号，奇数号亮1 秒，灭2 秒，偶数号亮3 秒，灭3 秒。2. 用数码管显示每个灯的亮灭时间。3. 循环点亮。2系统设计整体硬件电路框图 整体电路设计由一个锁相环，SOPC搭建的CPU模块组成，由DE2部时钟50MHZ输入控制，输出

2、接LED7.08个LED灯，HEX0-HEX7 8个数码管，用程序编程控制，来实现LED循环流水灯数码管计时功能的实现。三.单元电路设计 锁相环设计模块（PLL）SOPC设计模块在DE2 平台上建立SOPC系统的硬件，这个系统包括一个NIos II/s 嵌入式处理器、存储器、一个JTAG UART 及一个定时器，一个ID 模块和IO模块。另外，我们将加入一个自定义组件，实现对DE2 平台上七段数码管的控制。SOPC模块硬件电路图四：仿真结果5软件设计 程序详见附录六系统测试： 实验仪器用DE2板验证，芯片型号为EP2C35F672C6,将计算机软件与DE2板相连。用8只LED灯实现循环点亮，并

3、在8只数码管显示每只LED灯的亮灭时间。七结论：从DE2板实验结果可以看出，该实验现象满足设计的任务与要求，即：1. 将8 只LED 灯编号，奇数号亮1 秒，灭2 秒，偶数号亮3 秒，灭3 秒。2. 用数码管显示每个灯的亮灭时间。3. 循环点亮。满足了该设计的1,2,3点要求，唯一不足的地方是在用数码管显示每个灯的亮灭时间时，我是用usleep()函数来延迟的，时间精度方面可能比不上用定时计数器来的准确，可以做进一步改进。附录：软件程序：#include system.h#include alt_types.h#include unistd.h#include io.hint main (vo

4、id) alt_u8 led=0x01; alt_u32 count; volatile int i; /i用来控制循环的次数 volatile int j; /j用来控制每次循环时间为1S while(1) led=0x01; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led; /点亮第一个LED灯 for(i=1,j=1000000,count=0x00000001;i0;i-) /用数码管控制亮的时间1S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); /第一个数码管显示count值1 usleep(j); /j=1000000，延时1秒 coun

5、t=count-0x00000001; /count值减1 IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); /第一个数码管显示count值0 led=0x00; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led; /熄灭第一个LED灯 for(i=2,j=1000000,count=0x00000002;i0;i-) /用数码管控制熄灭的时间2S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); usleep(j); count=count-0x00000001; IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); led=

6、0x02; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;/点亮第二个LED灯 for(i=3,j=1000000,count=0x00000030;i0;i-) /用数码管控制亮的时间3S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); usleep(j); count=count-0x00000010; IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); led=0x00; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;/熄灭第二个LED灯 for(i=3,j=1000000,count=0x0000003

7、0;i0;i-)/用数码管控制熄灭的时间3S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); usleep(j); count=count-0x00000010; IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); led=0x04; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;/点亮第三个LED灯 for(i=1,j=1000000,count=0x00000100;i0;i-) /用数码管控制亮的时间1S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); usleep(j); count=count-0x00000

8、100; IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); led=0x00; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;/熄灭第三个LED灯 for(i=2,j=1000000,count=0x00000200;i0;i-)/用数码管控制熄灭的时间2S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); usleep(j); count=count-0x00000100; IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); led=0x08; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;/点

9、亮第四个LED灯 for(i=3,j=1000000,count=0x00003000;i0;i-)/用数码管控制亮的时间3S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); usleep(j); count=count-0x00001000; IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); led=0x00; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;/熄灭第四个LED灯 for(i=3,j=1000000,count=0x00003000;i0;i-)/用数码管控制熄灭的时间3S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE

10、,0,count); usleep(j); count=count-0x00001000; IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); led=0x10; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;/点亮第五个LED灯 for(i=1,j=1000000,count=0x00010000;i0;i-)/用数码管控制亮的时间1S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); usleep(j); count=count-0x00010000; IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); led=0x00

11、; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;/熄灭第五个LED灯 for(i=2,j=1000000,count=0x00020000;i0;i-)/用数码管控制熄灭的时间2S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); usleep(j); count=count-0x00010000; IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); led=0x20; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;/点亮第六个LED灯 for(i=3,j=1000000,count=0x00300000;i0

12、;i-)/用数码管控制亮的时间3S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); usleep(j); count=count-0x00100000; IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); led=0x00; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;/熄灭第六个LED灯 for(i=3,j=1000000,count=0x00300000;i0;i-)/用数码管控制熄灭的时间3S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); usleep(j); count=count-0x00100000;

13、IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); led=0x40; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;/点亮第七个LED灯 for(i=1,j=1000000,count=0x01000000;i0;i-)/用数码管控制亮的时间1S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); usleep(j); count=count-0x01000000; IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); led=0x00; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;/熄灭第七个LE

14、D灯 /for(i=0;i0;i-)/用数码管控制熄灭的时间2S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); usleep(j); count=count-0x01000000; IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); led=0x80; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;/点亮第八个LED灯 /for(i=0;i0;i-)/用数码管控制亮的时间3S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); usleep(j); count=count-0x10000000; IOWR(SEG7_LU

15、T_8_0_BASE,0,count); led=0x00; *(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;/熄灭第八个LED灯 /for(i=0;i0;i-)/用数码管控制熄灭的时间3S IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); usleep(j); count=count-0x10000000; IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); return 0;1.添加自定义组件七段数码管控制器 SEG7_LUT.V 是一个查找表，完成七段码显示的译码。当输入iDIG在0x00xF 之间变化时，输出oSEG 的七段码也发生

16、相应的变化，并在数码管上显示iDIG 的值。代码1 SEG7_LUT.Vmodule SEG7_LUT ( oSEG, iDIG);input 3:0 iDIG;output 6:0 oSEG;reg 6:0 oSEG;always(iDIG)begin case(iDIG) 4h1:oSEG=7b1111001; 4h2:oSEG=7b0100100; 4h3:oSEG=7b0110000; 4h4:oSEG=7b0011001; 4h5:oSEG=7b0010010; 4h6:oSEG=7b0000010; 4h7:oSEG=7b1111000; 4h8:oSEG=7b0000000; 4

17、h9:oSEG=7b0011000; 4ha:oSEG=7b0001000; 4hb:oSEG=7b0000011; 4hc:oSEG=7b1000110; 4hd:oSEG=7b0100001; 4he:oSEG=7b0000110; 4hf:oSEG=7b0001110; 4h0:oSEG=7b1000000; endcaseendendmoduleSEG7_LUT_8.V,对SEG7_LUT.V 进行了8 次例化，分别对应于七段数码管HEX0HEX7。代码2 SEG7_LUT_8.Vmodule SEG7_LUT_8 (oSEG0,oSEG1,oSEG2,oSEG3,oSEG4,oSEG

18、5,oSEG6,oSEG7, iDIG,iWR,iCLK,iRST_N);input 31:0 iDIG;input iWR,iCLK,iRST_N;output 6:0 oSEG0,oSEG1,oSEG2,oSEG3,oSEG4,oSEG5,oSEG6,oSEG7;reg 31:0 rDIG;always(posedge iCLK or negedge iRST_N)begin if(!iRST_N) rDIG = 0; else begin if(iWR) rDIG = iDIG; endendSEG7_LUT u0 (oSEG0,rDIG3:0);SEG7_LUT u1 (oSEG1,rDIG7:4);SEG7_LUT u2 (oSEG2,rDIG11:8);SEG7_LUT u3 (oSEG3,rDIG15:12);SEG7_LUT u4 (oSEG4,rDIG19:16);SEG7_LUT u5 (oSEG5,rDIG23:20);SEG7_LUT u6 (oSEG6,rDIG27:24);SEG7_LUT u7 (oSEG7,rDIG31:28);endmodule