FPGA实验报告.doc

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1、.数字电路与逻辑设计用Verilog编程用FPGA实现汽车尾灯控制系统实验报告学院：信息与通信工程学院专业：电子信息工程班级：2015211103组员：傅远昌2015210077张楷2015210078范文..一．实验要求根据汽车行驶状态自动控制汽车尾灯1.直行：尾灯不亮2.右转：右侧尾灯亮而且按秒闪烁，左侧尾灯不亮3.左转：左侧尾灯亮而且按秒闪烁，右侧尾灯不亮4.临时停车或故障：两侧尾灯同时闪烁5.倒车显示二．用ＦＰＧＡ实现方式设计１.用三色LED代表左右汽车尾灯，为了便于区分，左尾灯选择靠左的三色LED且显示为蓝色，右尾灯

2、选择靠右的三色LED且显示为红色。两灯同时闪烁表示停车或倒车。２.用八个单色ＬＥＤ以流水灯的方式显示汽车的行驶状态，向前滚动表示汽车前行，向后滚动表示汽车到车，只有前四个LED亮表示左转，只有后四个ＬＥＤ亮表示右转。３.用四个拨码开关分别表示前行、左转、右转、故障（倒车），器输入组合1000表示前行，0100表示左转、0010表示右转、0001表示故障（倒车）；三．设计思路分析１.使用不同的进程来分别处理时钟分频及各个状态下的灯光效果２.用三色LED代表左右汽车尾灯３.用拨码开关控制汽车行驶状态４.用单色LED显示汽车行驶状态

3、５.使用状态机的思想来设计，通过过状态来决定灯光效果，通过外部输入来改变状态。四．波形仿真五．管脚分配１.输入管脚分配：范文..１.输出管脚分配：二．实验总结体会：（1）本次实验，我们采用模块化的设计方法，将整体分成不同功能的模块，如计时模块、分频模块、显示控制模块、LED灯显示模块，然后分模块编写程序（由小组人员分工完成），之后再将模块之间用变量连接起来，从而实现汽车尾灯显示要求。（2）在实现本次设计的过程中，使我们了解了汽车尾灯的基本原理，从而让我们觉得，首次将我们的专业知识与生活联系起来，增强了我们对本课程的学习兴趣。（

4、3）在本次实验的实现过程中，通过调用case语句、always语句，是我们进一步加深了对case、always语句的认识，并且能够将其运用到其他设计中，使我们进一步熟练了这种设计方法和verilog程序设计语言。三．实现代码１.汽车尾灯控制系统moduletail_lamp(inputsys_clk,//系统时钟inputsys_rst_n,//系统复位input[3:0]state_in,//拨码开关输入outputreg[2:0]led_left,//左侧尾灯[msb~lsb]=[R,G,B]outputreg[2:0]l

5、ed_right,//右侧尾灯[msb~lsb]=[R,G,B]outputreg[7:0]led_out//流水灯输出);范文..parameterCNT_NUM=6_000_000;//计数器实现分频的分频系数localparamSTOP=4'b0000;localparamGO=4'b0001;localparamLEFT=4'b0010;localparamRIGHT=4'b0100;localparamBACK=4'b1000;wire[2:0]tail_on;//尾灯点亮状态wire[2:0]tail_off;//

6、尾灯熄灭状态wire[2:0]tail_shin;//尾灯闪烁状态wire[7:0]_left;//左转时单色LED的状态wire[7:0]_rignt;//右转时单色LED的状态wire[7:0]_stop;//停止时单色LED的状态reg[23:0]cnt;//计数器，reg[3:0]current_state;//当前状态reg[3:0]next_state;//下一个状态regclk_1hz;//1Hz分频信号reg[7:0]_go;//前进时单色LED的状态reg[7:0]_back;//倒车时单色LED的状态/*计

7、数器实现0.5秒的周期*/always@(posedgesys_clkornegedgesys_rst_n)if(!sys_rst_n)cnt<=1'b0;elseif(cnt>=CNT_NUM-1)cnt<=1'b0;elsecnt<=cnt+1'b1;/*根据计数器的周期实现1Hz信号分频*/always@(posedgesys_clkornegedgesys_rst_n)if(!sys_rst_n)clk_1hz<=1'b0;elseif(cnt==CNT_NUM-1)clk_1hz<=~clk_1hz;elseclk_

8、1hz<=clk_1hz;/*尾灯的三种状态，RGB灯只使用红色*/assigntail_on=3'b011;//[msb~lsb]=[R,G,B]assigntail_off=3'b111;//[msb~lsb]=[R,G,B]assigntail_shin={clk_1h