数字电路设计跑马灯
跑马灯控制电路设计
HDL数字系统课程设计报告书目录一、设计目的2二、设计思路2三、设计过程23.1、系统方案论证23.2、程序代码设计3四、系统调试与结果5五、主要元器件与设备9六、课程设计体会与建议96.1、设计体会96.2、设计建议9七、参考文献10论文摘要：共16个LED灯，连成一排，实现几种灯的组合显示。
通过这次对跑马灯控制电路的设计与制作，了解了设计电路的程序，也了解了关于跑马灯工作的基本原理与设计理念，首先要将一个程序分成几个模块，分别调试每一个模块，当每个模块均能正常工作时，其次再将其都组合在一起再次调试与仿真，最后将程序下载到Altera公司ACEXTM系列EPEK30QC208-2芯片，观察程序是否能控制硬件的实现。
此外，本实验也可通过EDA软件Quartus6.0和modelSim SE 6.0实现。
关键词: HDL数字系统跑马灯设计一、设计目的1、熟悉Verilog HDL程序编程。
2、掌握Altera公司ACEXTM系列EPEK30QC208-2芯片的使用方法。
3、熟悉Quartus II 6.0和Modesim SE 6.0软件的使用。
4、了解16个数码管的显示原理和方法。
二、设计思路1、编写跑马灯设计程序。
2、定义LED灯引脚分配。
3、设计状态控制。
4、下载到EPEK30QC208-2芯片上显示。
三、设计过程3.1、系统方案论证16位LED跑马灯设计框图如图1所示:图1 LED跑马灯设计框图3.2、程序代码设计module paomadeng(rst,clk,sel,led); //端口定义，参数列表input rst,clk; //rst复位，clk为4Hz的时钟信号input[1:0] sel; //sel 状态选择端口output[15:0] led; //led 跑马灯显示reg[15:0] led;reg[15:0] led_r,led_r1;reg t1,dir; //t1控制状态2 led灯的亮次数reg[3:0] t2; //t2控制状态2 led灯的亮次数reg[2:0] t3; //t3控制状态2 led灯的亮次数always(posedge clk)beginif(rst) begin t1<=0;t2<=0;t3<=0;dir<=0;endelsecase(sel)// LED按奇数，偶数依次显示2'b00:beginled_r=16'b0101010101010101;if(t1==0)led<=led_r;else led<=led_r<<1;t1<=t1+1;end// LED顺序依次显示，顺序依次熄灭2'b01:beginif(!dir)beginif(t2==0) begin led_r=16'b0000000000000001;led<=led_r;end else begin led<=(led<<1)+led_r;endif(t2==15) begin dir<=~dir;endt2<=t2+1;endelsebeginif(t2==0) begin led_r=16'b1111111111111110;led<=led_r;endelse begin led<=led<<1; endif(t2==15) begin dir<=~dir;endt2<=t2+1;endend// LED由两侧向中间依次显示，由中间向两侧依次熄灭2'b11:beginif(!dir)beginif(t3==0) beginled_r=16'b0000000000000001;led_r1=16'b1000000000000000;endelsebegin led_r=(led_r<<1)|led_r;led_r1=(led_r1>>1)|led_r1;endled<=led_r|led_r1;if(t3==7)begin dir<=~dir;endt3<=t3+1;endelsebeginif(t3==0) begin led_r=16'b1111111111111110;led_r1=16'b0111111111111111;endelsebegin led_r=led_r<<1;led_r1=led_r1>>1;endled<=led_r&led_r1;if(t3==7)begin dir<=~dir;endt3<=t3+1;endenddefault: ;endcaseendendmodule引脚分配：to,locationrst, pin_47 //复位引脚clk, pin_79//时钟控制引脚sel[0], pin_45 //状态控制引脚sel[1], pin_46//状态控制引脚led[0], pin_19//0—15个LED灯显示引脚led[1], pin_24led[2], pin_25led[3], pin_26led[4], pin_27led[5], pin_28led[6], pin_29led[7], pin_30led[8], pin_31led[9], pin_36led[10], pin_37led[11], pin_38led[12], pin_39led[13], pin_40led[14], pin_41led[15], pin_44四、系统调试与结果1、LED灯和波形结果显示结果如图2,3,4,5,6,7所示图2、先奇数灯亮，即第1、3、5、7、9、11、13、15灯亮图3、偶数灯亮，即第2、4、6、8、10、12、14、16灯亮图4、按照1/2/3/4/5/6/7/8/9/10/11/12/13/14/15/16的顺序依次点亮图5、按照1/2/3/4/5/6/7/8/9/10/11/12/13/14/15/16的顺序依次熄灭所有灯图6按照1/16、2/15、3/14、4/13、5/12、6/11、7/10、8/9的顺序依次点亮图7、按照1/16、2/15、3/14、4/13、5/12、6/11、7/10、8/9的顺序依次熄灭灯波形显示：图8、LED灯按先奇数，偶数灯亮图9、LED灯依次按顺次亮，顺次熄灭图10，LED灯依次从两边向中间亮，两边向中间熄灭五、主要元器件与设备EDA技术试验箱，EDA软件QuartusⅡ6.0，ModelSim SE 6.0分频芯片：SN74HC04N—2，SN74LS393N—4片LED灯16个LED灯，电脑一台六、课程设计体会与建议6.1、设计体会通过这次对跑马灯控制电路的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于跑马灯工作的基本原理与设计理念，首先要将一个程序分成几个模块，分别调试每一个模块，当每个模块均能正常工作时，其次再将其都组合在一起再次调试与仿真，最后将程序下载到Altera公司ACEXTM系列EPEK30QC208-2芯片，观察程序是否能控制硬件的实现。
跑马灯电路设计
跑马灯分析如下：跑马灯电路采用74LS194为核心控制彩灯左移、右移及闪烁功能，围绕74LS194的S1、S0工作的控制方式，S1、S0需要自动周期性的变化，为了实现自动模式转换，设计一个状态计数器，控制彩灯模式转换，利用74153双四选一电路，将S1、S0的状态置入74194，完成周期性地读取。
本设计方案的关键是S1、S0状态信息如何传送给74194，S1、S0状态信息要与整个彩灯控制电路相匹配，不同的S1、S0状态，送入74LS194数据输入端的数据不同，利用74LS153作为数据选通，连接到74LS194数据输入端，不同的工作状态，选通数据输出不同，这是设计的主要关键点之一。
电路中，利用74161完成状态计数工作，每8个时钟脉冲，状态计数器完成加一操作，完成移位方式控制，利用74194完成左移或右移及闪烁功能功能，利用74153完成左右移数据输入选通控制。
根据任务要求列出自动循环状态和74194移位控制工作方式表2。
表2X/0表示电路设计过程中，尽管状态表中取任意态，但在实际电路连接中，取低电平。
彩灯控制器完成左移、右移、闪烁及同时左右移，只需要4种状态，故状态计数器完成模4计数即可。
移位寄存器的工作状态由方式控制字S1、S0决定，查阅74LS194数据手册，确定S1、S0工作方式。
利用表.2，分析S1、S0的状态。
因为彩灯是八路输出，用两片74LS194，其中高位标号为74194B，低位为74194A，所以高位的74LS194工作方式标称为BS1、BS0，低位为AS1、AS0。
将BS1、BS0、AS1、AS0放在一起，用74153将数据状态选通输出即可从表格中可以看出，状态计数器描述计数状态，移位寄存器完成左移、右移、闪烁、左右同时移动功能，且自动循环进行。
2）74153选通电路及74194移位电路控制设计74194功能表该器件具有四种工作方式：同步并行置入、右移、左移、空操作（禁止时钟）。
数字电路跑马灯实验报告
实验名称：发光二极管走马灯电路设计与实现姓名:班级:班内序号：学院：日期：一、发光二极管走马灯电路设计与实现1.实验目的(1)进一步了解时序电路描述方法；(2)熟悉状态机的设计方法。
2.实验所用仪器及元器件(1)计算机；(2)直流稳压电源；(3)数字系统与逻辑设计实验开发板。
3.实验任务与要求设计并实现一个控制8个发光二极管亮灭的电路，仿真验证其功能，并下载到实验板测试。
(1)单点移动模式：一个点在8个发光二极管上来回的亮(2)幕布式：从中间两个点，同时向两边依次点亮直至全亮，然后再向中间点灭，依次往复。
4.设计思路和过程(1)设计一个模8计数器和一个模5计数器，在输入的时钟信号的上升沿触发。
(2)对于模8计数器，当计数值达到“001”时，计数标志位设置为‘0’，进行加计数；当计数值达到“110”时，计数标志位设置为‘1’，进行减计数。
(3)模5计数器的设计思路与模8计数器相同。
(4)对于输入的控制信号，当控制信号为“1”时，利用3线至8线译码器输出控制信号，实现单点移动模式；当控制信号为“0”时，利用3线至8线译码器输出控制信号，利用其中的5个状态，实现幕布式；5.VHDL代码这是库申明和实体申明，有三个输入端分别为控制端，时钟，复位。
一个八位的输出端。
TEMP用作输出；TEMP1，TEMP2为计数器状态，用作计数器的设计FLAG1，FLAG2标记计数器的计数方式，当为1是加计数，为0时减计数。
当控制端为1时实现单点移动模式，能够自启动。
当控制端为0时实现幕布式，将TEMP的值赋给输出Q。
6.仿真波形及分析(1)仿真波形(2)波形分析由波形可见，当控制信号输入为“1”时，输出的8个端口依次出现正脉冲，代表一个发光的点在8个发光二极管上来回的亮；当输入为“0”时，输出的8个端口出现正脉冲的时间与脉冲的长度呈现“中间宽，两头窄”的形状，实现了幕布式的点灯方式.由图可知，该电路实现了要求的逻辑。
7.故障及问题分析（1）开始设计时没有想到用计数器实现，导致全用case语句实现当设计单点移动时正确，但当实现幕布式是导致条件有重复故改用模8计数器实现，其实单点移动可以不用计数器而直接使用case语句，但为了统一思路都改为用计数器实现。
数字电路设计-跑马灯
Johnson 计数器，提供了快速操作、2 输入译码选通和无毛刺译码输出。防锁选通，保证了正确的计数顺序。译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持高电平。在每10 个时钟输入周期CO 信号完成一次进位，并用作多级计数链的下级脉动时钟。
555引脚图：
功能表：
清零端
高触发端TH
低触发端TR
V0
放电管T（V）
功能
0
x
x
0
导通
直接清零
1
0
1
x
保持上一状态
保持上一状态
1
1
0
1
截止
置1
1
0
0
1
截止
置1
1
1
1
0
导通
清零
CD4017：十进制计数器/脉冲分配器
CD4017 是5 位Johnson 计数器，具有10 个译码输出端，CP、CR、INH 输入端。时钟输
7附录………………………………………………………………………………………………………..8
1 设计任务与要求
1.1设计规范
（1）、根据技术指标要求确定电路形式，分析工作原理，计算元件参数。
（2）、安装调试所设计的电路，使之达到设计要求。
（3）、记录实验结果。
（4）、撰写设计报告。
设计要求
（1）实现10灯循环点亮。
2 设计方案..........................................................2
任务9 用自制的跑马灯电路实现8只LED循环点亮
任务9 用自制的跑马灯电路实现8只 任务 用自制的跑马灯电路实现 只LED循环点亮 循环点亮
• （2）短调用指令ACALL addr11 ；；PC←PC+2 • ；SP←SP+1 • ；（SP）←PC7-0 • ；SP←SP+1 • ；（SP）←PC15-8 • ； PC10-0←addr10-0
9.1.2 跟我想 1． 编写跑马灯程序思路 该任务要求通过编写程序，使连接P0口的8个LED灯循环点亮（跑马灯）， 每个灯点亮的时间为0.5秒。怎样来编写程序呢？我们用一个寄存器R1存储 用于点亮P0口的LED灯的数据，R1首先存储点亮与P0.0相连的LED灯D0 （数据为：0000001H），可以通过指令MOV P0，R1将与P0.0相连的 LED0点亮，然后调用延时0.5秒的程序，延时时间到后，可以带进位位左移 指令RR A，将R1中的数据左移一位（数据为：00000010），再送给P0口， 点亮与P0.1相连的LED灯D1，依次类推；用寄存器R2存储LED灯从D0移动 到D7的移动次数为8次，每移一次减1，R2的值为0时，表示第1次循环结束， 接下来又从点亮D0开始下一个循环，就这样反复循环点亮，达到跑马灯的效 果。 在编写程序之前，让我们学一学相关指令的功能和用法。
任务9 用自制的跑马灯电路实现8只 任务 用自制的跑马灯电路实现 只LED循环点亮 循环点亮
• • 2）移位指令 ） 移位指令的功能是对累加器A的内容进行循环移位，除了带进位标 志位CY的移位指令会影响CY外，其它指令都不影响CY、AC、OV等标志 位。 RL A ；循环左移指令；
图6-1 RL A指令示意图
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • ORG 0000H AJMP START ；转移至标号START ORG 0030H ；以下程序下载到单片机的ROM时，从ROM的0030地址开始存储 START: MOV R1, #00000001B ；将立即数01H送R1 MOV R2, #08 ；将立即数8送R2，循环8次（8个灯） LOOP: MOV A, R1 ；将R1中的数送A MOV P0, A ；将A中的数送P0口，点亮LED灯 CALL DEL1S ；调用延时子程序，控制亮灯时间 RL A ；A中的数据左移一位，为下一次亮灯作准备 MOV R1, A ；左移后的数据存放在R1 DJNZ R2, LOOP ；循环了8次吗？没有则继续 AJMP START ；完成8次循环，转移至START重新开始 ；***************1秒钟延时子程序************************************* DEL1S: MOV R3, #5 DEL: MOV R4, #100 DEL1: MOV R5, #250 DEL2: NOP DJNZ R5, DEL2 DJNZ R4, DEL1 DJNZ R3, DEL RET END
跑马灯控制电路设计
跑马灯控制电路设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020HDL数字系统课程设计报告书目录一、设计目的.......................... 错误!未定义书签。
二、设计思路.......................... 错误!未定义书签。
三、设计过程.......................... 错误!未定义书签。
、系统方案论证.................... 错误!未定义书签。
、程序代码设计.................... 错误!未定义书签。
四、系统调试与结果.................... 错误!未定义书签。
五、主要元器件与设备.................. 错误!未定义书签。
六、课程设计体会与建议................ 错误!未定义书签。
、设计体会........................ 错误!未定义书签。
、设计建议........................ 错误!未定义书签。
七、参考文献............................. 错误!未定义书签。
论文摘要：共16个LED灯，连成一排，实现几种灯的组合显示。
通过这次对跑马灯控制电路的设计与制作，了解了设计电路的程序，也了解了关于跑马灯工作的基本原理与设计理念，首先要将一个程序分成几个模块，分别调试每一个模块，当每个模块均能正常工作时，其次再将其都组合在一起再次调试与仿真，最后将程序下载到Altera公司ACEXTM系列EPEK30QC208-2芯片，观察程序是否能控制硬件的实现。
此外，本实验也可通过EDA软件和modelSim SE 实现。
关键词: HDL 数字系统跑马灯设计一、设计目的1、熟悉Verilog HDL程序编程。
2、掌握Altera公司ACEXTM系列EPEK30QC208-2芯片的使用方法。
单片机 跑马灯实验精选全文
可编辑修改精选全文完整版实验一跑马灯实验一、实验内容1、基本的流水灯根据图1电路，编写一段程序，使8个发光二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8顺序（正序）点亮：先点亮D1，再点亮D2、D3……D8、D1……，循环点亮。
每点亮一个LED，采用软件延时一段时间。
2、简单键控的流水灯不按键，按正序点亮流水灯；按下K1不松手，按倒序点亮流水灯，即先点亮D8，再顺序点亮D7、D6……D1、D8……。
松手后，又按正序点亮流水灯。
3、键控的流水灯上电，不点亮LED，按一下K1键，按正序点亮流水灯。
按一下K2键，按倒序点亮流水灯，按一下K3键，全部关闭LED。
二、实验方案1、总体方案设计考虑到K4键未被使用，所以将实验内容中的三项合并到一个主函数中：K4键代替实验内容第二项中的K1键；单片机一开机即执行实验内容第一项；K1、K2、K3键实现实验内容第三项。
所用硬件：AT89C52、BUTTON、LED-BLUE、电源输入：P2.0-K1；P2.1-K2；P2.2-K3；P2.3-K4。
低电平有效输出：P0.0~P0.7-D0~D7。
LED组连线采用共阳极，低电平有效软件设计：软件延时采用延时函数delay(t)，可调整延迟时间：void delay(uint t){uint i;while(t--)for(i=0;i<1000;i++){if(P2!=oldK&&P2!=K[0])break;//按下了其他键退出循环}}由于涉及到按键变化所以要设置一个变量oldK保留按键键值，要在延时程序中检测是否按键，当按键后立即设置oldK的值。
按键判断采用在while循环中利用条件语句判断P2的值然后执行该键对应的代码段，达到相应的响应。
为了让K4键的效果优化，即状态变化从当前已亮灯开始顺序点亮或逆序点亮，利用全局变量n来记录灯号，利用算法即可实现。
主要算法：1、全局变量的定义：uchar D[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0X7f};//单个LED亮uchar AllOff=0xff;//LED全灭uchar AllOn=0x00;//LED全亮uchar K[]={0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};//按键开关uchar oldK;//记录已按键int n;2、顺序、逆序点亮流水灯：void forward(){for(n=0;n<=7;n++){out=D[n];delay(15);if(P2!=oldK&&P2!=K[0])break;}out=AllOff;}void backward(){for(n=7;n>=0;n--){out=D[n];delay(15);if(P2!=oldK&&P2!=K[0])break;}out=AllOff;}3、实验内容第二项流水灯灯亮顺序变换：void hold(){n=8;while(1){if(P2==K[4]){//一直按着K4键，逆序点亮跑马灯oldK=K[4];if(n==-1)n=7; //D0灯亮后点亮D7while(n>=0){out=D[n];n--;if(delay4(15))break;}}if(P2==K[0]){//未按下K4键，一直正序点亮跑马灯oldK=K[0];if(n==8)n=0;//D7灯亮后点亮D0while(n<=7){out=D[n];n++;if(delay4(15))break;}}if(P2!=K[4]&&P2!=K[0]){//按下了其他键，退出hold函数break;}}}4、对应实验内容第一项，开机顺序点亮流水灯：while(1){//开机即正序点亮流水灯forward();if(P2!=K[0]){break;}}2、实验原理图图2-1 实验原理图3、程序流程图图2-2 程序流程图三、源程序#include"reg51.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define out P0uchar D[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0X7f};//单个LED亮uchar AllOff=0xff;//LED全灭uchar AllOn=0x00;//LED全亮uchar K[]={0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};//按键开关uchar oldK;//记录已按键int n;//记录当前亮的灯号void delay(uint t){uint i;while(t--)for(i=0;i<1000;i++){if(P2!=oldK&&P2!=K[0])break;//按下了其他键退出循环}}void delay10ms(){uint i;for(i=0;i<10000;i++);}void forward(){for(n=0;n<=7;n++){out=D[n];delay(15);if(P2!=oldK&&P2!=K[0])break;}out=AllOff;}void backward(){for(n=7;n>=0;n--){out=D[n];delay(15);if(P2!=oldK&&P2!=K[0])break;}out=AllOff;}int delay4(uint t){uint i;while(t--)for(i=0;i<1000;i++){if(P2!=oldK){ //按键变化退出循环return 1;}}return 0;}void hold(){n=8;while(1){if(P2==K[4]){//一直按着K4键，逆序点亮跑马灯oldK=K[4];if(n==-1)n=7; //D0灯亮后点亮D7while(n>=0){n--;if(delay4(15))break;}}if(P2==K[0]){//未按下K4键，一直正序点亮跑马灯oldK=K[0];if(n==8)n=0;//D7灯亮后点亮D0while(n<=7){out=D[n];n++;if(delay4(15))break;}}if(P2!=K[4]&&P2!=K[0]){//按下了其他键，退出hold函数break;}}}void main(){oldK=K[0];while(1){//开机即正序点亮流水灯forward();if(P2!=K[0]){break;}}while(1){out=AllOff;if((P2&0x0f)!=0x0f){//检测有键按下delay10ms();//延时10ms再去检测//P2.0_K1键按下正序点亮流水灯if(P2==K[1]){oldK=K[1];while(1){forward();if(P2!=K[1]&&P2!=K[0]){//按下了其他键，退出break;}}}//P2.1_K2键按下逆序点亮流水灯if(P2==K[2]){while(1){backward();if(P2!=K[2]&&P2!=K[0]){//按下了其他键，退出break;}}}//P2.2_K3键按下关闭全部LEDif(P2==K[3]){oldK=K[3];out=AllOff;}//P2.3_K4键按下长按逆序点亮流水灯，不按正序点亮流水灯，直到其他键按下停止if(P2==K[4]){hold();}}}}四、实验结果1、基本的流水灯：开机后即重复顺序点亮流水灯，等待其他按键。
EDA综合实践-跑马灯
XI ’AN UNIVERSITY OF TECHNOLOGYEDA 综合实践跑马灯设计一.设计要求：1、控制16个led进行显示2、模式1：依次点亮led；模式2：从中间向两边依次点亮led；模式3：按顺序依次点亮4led，循环显示，就是说，16个led中只有4个led亮。
3、三种模式在按键的控制下，可循环切换。
二..设计跑马灯原理其原理框图如下：由原理图上可以清楚的看到，首先选择时钟输入。
选择50M的时钟输入，再经由分频器分成1Hz的频率作为状态机的时钟输入。
题目要求用键盘控制，故用clink键盘输入，并加上复位键作为整体的复位控制。
由于led灯的状态有十六种，故而需要按键clink的频率为输入1Hz时钟信号的16倍（波形仿真中已有）。
其次是状态机控制四种状态：st0,st1,st2,st3。
经由4选一数据选择器输出接入16个led灯显示。
三、源程序module wer(clk50M,reset,clink,z);input clk50M;input reset;input clink;//键盘输入output reg[15:0] z;reg[4:0] state0,state1,state2,state3;reg[15:0] st0,st1,st2,st3;reg [2:0] mode;reg[64:0] count;wire clk1hz;parameters0='d0,s1='d1,s2='d2,s3='d3,s4='d4,s5='d5,s6='d6,s7='d7,s8='d8,s9='d9,s10='d10,s11='d11,s12='d 12,s13='d13,s14='d14,s15='d15,s16='d16;always @(posedge clk50M)//把50M的时钟分频begin if (count==50000000 ) count<=0;else count<=count+1;endassign clk1hz=count[64];//得到1Hz的时钟信号always @(posedge clink or negedge reset)//四选一模块进行选择begin if (!reset) mode<=0;elseif (mode>3) mode<=0;elsemode<=mode+1;endalways@(*)case (mode)0:z=st0;1:z=st1;2:z=st2;3:z=st3;endcasealways @(posedge clk1hz)beginstate0=state0+1;endalways @(state0)//模式一begin case(state0)s0:st0<=16'b0000000000000000;s1:st0<=16'b1000000000000000;s2:st0<=16'b1100000000000000;s3:st0<=16'b1110000000000000;s4:st0<=16'b1111000000000000;s5:st0<=16'b1111100000000000;s6:st0<=16'b1111110000000000;s7:st0<=16'b1111111000000000;s8:st0<=16'b1111111100000000;s9:st0<=16'b1111111110000000;s10:st0<=16'b1111111111000000;s11:st0<=16'b1111111111100000;s12:st0<=16'b1111111111110000;s13:st0<=16'b1111111111111000;s14:st0<=16'b1111111111111100;s15:st0<=16'b1111111111111110;s16:st0<=16'b1111111111111111;default:st0<=16'b0000000000000000; endcaseendalways @(state1)//模式二begin case(state1)s0:st1<=16'b0000000000000000;s1:st1<=16'b0000000110000000;s2:st1<=16'b0000001111000000;s3:st1<=16'b0000011111100000;s4:st1<=16'b0000111111110000;s5:st1<=16'b0001111111111000;s6:st1<=16'b0011111111111100;s7:st1<=16'b0111111111111111;s8:st1<=16'b1111111111111111; default:st1<=16'b0000000000000000; endcaseendalways @(state2)//模式三begin case(state2)s0:st2<=16'b0000000000000000;s1:st2<=16'b1000000000000001;s2:st2<=16'b1100000000000011;s3:st2<=16'b1110000000000111;s4:st2<=16'b1111000000001111;s5:st2<=16'b1111100000011111;s6:st2<=16'b1111110000111111;s7:st2<=16'b1111111001111111;s8:st3<=16'b1111111111111111;default:st2<=16'b0000000000000000;endcaseendalways @(state3)//模式四begin case(state3)s0:st3<=16'b1000100010001000;s1:st3<=16'b0100010001000100;s2:st3<=16'b0010001000100010;s3:st3<=16'b0001000100010001;default:st3<=16'b0000000000000000;endcaseendendmodule四、编译和仿真波形图1: 跑马灯设计仿真图：五、仿真分析及结论由仿真波形图可以看出，16种状态需要按键频率为时钟频率的16分之1.复位从第一次按键下触发。
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数字电路课程设计报告设计课题：跑马灯
专业班级：12电信2班
学生姓名：刘鹏
学号：120802084
指导教师：曾祥志
设计时间：2016.4-2016.5
目录
1 设计要求 (2)
1.1 设计规范 (2)
2 设计方案 (2)
2.1题目分析 (2)
2.2 整体构思 (2)
3 元件说明 (3)
3.1 元件说明 (3)
3.2电路原理图 (3)
4 安装与调试 (6)
5 心得体会........................... ............. (7)
6参考文献......................................... .. (7)
7附录 (8)
1 设计任务与要求
1.1 设计规范
（1）、根据技术指标要求确定电路形式，分析工作原理，计算元件参数。
（2）、安装调试所设计的电路，使之达到设计要求。
（3）、记录实验结果。
（4）、撰写设计报告。
设计要求
（1）实现10灯循环点亮。
(2) 红绿灯各5盏。
（3）实现红绿灯流水交替显示。
2设计方案
2.1题目分析
我们设计的跑马灯实际上是主要使用一个555芯片产生脉冲给到，CD4017芯片对10个LED进行控制，产生流水交替的效果。
形成跑马灯。
2.2 整体构思
拟定系统方案框图，画出系统框图中每框的名称、信号的流向，各框图间的接口，使用电路设计软件画出原理图。
3. 元件说明
3.1元件说明
555功能：555 的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当5 脚悬空时，则电压比较器C1 的同相输入端的电压为2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC /3。
若触发输入端TR 的电压小于VCC /3，则比较器C2 的输
出为0，可使RS 触发器置1，使输出端OUT=1。
如果阈值输入端TH 的电压大于2VCC/3，同时TR 端的电压大于VCC /3，则C1 的输出为0，C2 的输出为1，可将RS 触发器置0，使输出为低电平。
555引脚图：
CD4017：十进制计数器/脉冲分配器
CD4017 是5 位Johnson 计数器，具有10 个译码输出端，CP、CR、INH 输入端。
时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。
INH 为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。
CR 为高电平时，计数器清零。
Johnson 计数器，提供了快速操作、2 输入译码选通和无毛刺译码输出。
防锁选通，保证了正确的计数顺序。
译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持高电平。
在每10 个时钟输入周期CO 信号完成一次进位，并用作多级计数链的下级脉动时钟。
CD4017 提供了16 引线多层陶瓷双列直插(D)、熔封陶瓷双列直插(J)、塑料双列直插(P)和陶瓷片状载体(C)4 种封装形式。
工作条件
电源电压范围：3V-15V
CD4017波形图
输入电压范围：0V-VDD
工作温度范围
M 类：55℃-125℃
E 类：40℃-85℃
CD4017极限值
电源电压：-0.5V-18V
CD4017逻辑图输入电压：-0.5V-VDD 十0.5V
输入电流：±10mA
贮存温度：-65℃-150℃
CD4017功能符号
引出端功能符号
CO：进位脉冲输出
CP：时钟输入端
CR：清除端
INH：禁止端
Y0~Y9:计数脉冲输出端
VDD：正电源
VSS：地
CD4017引脚图CD4017真值表
4安装与调试
先布线排版，利用焊接工具和所学的焊接知识开始将功能板进行制作。
安装过程中由于焊接时的疏忽，有些地方没有焊好，经过使用万用表的检测，成功实现了实验要求。
调试正常。
5 心得与体会
数字电子技术课程设计，我更加熟悉了数字电路在生活中的运用。
使我认识到电子课程设计的重要性，作为电子专业的学生必须要有动手的习惯。
只有在理论知识和实际操作相结合下才能够学好电子技术专业。
在设计跑马灯原理图的过程中，学会了利用软件进行电路的仿真，扎实了自己的焊接技巧，动手能力！
经过这次的数字电子技术课程的设计，我受益匪浅，感触良深。
通过自己动手学到了很多课本上学不到的东西，使我认识到动手的重要性和必要性。
作为一名大学生，我们不应该仅仅学习理论知识，还要注重实践，只有理论结合实践才能够学习好知识。
6参考文献
[1] 李国丽，朱维勇.电子技术实验指导书.合肥：中国科技大学出版社，2000
[2] 康华光《电子技术基础—数字部分》高等教育出版社
[3] 吴友宇．数字电子技术基础．清华大学出版社，20061、《电工电子实践指导》（第三版），王港元主编，江西科学技术出版社（2009）
[4]《电子线路设计、实验、测试》（第四版），罗杰，谢自美主编，电子工业出版社（2009）
[5]《电子技术课程设计指导》，彭介华主编，高等教育出版社（2000）
物理与电子信息学院数字电路课程设计成绩评定表
专业：电子信息工程班级：12电信本学号：120802084 姓名：刘鹏_
2016年4月13日。