跑马灯控制电路设计
《嵌入式技术应用开发项目教程》项目2 跑马灯控制设计
GPIO_AF_SEL(DIGITAL, PB, 1, 0); //设置PB1引脚是数字通道和GPIO功能
GPIO_AF_SEL(DIGITAL, PB, 2, 0); //设置PB2引脚是数字通道和GPIO功能
GPIO_AF_SEL(DIGITAL, PB, 3, 0); //设置PB3引脚是数字通道和GPIO功能
uint16_t temp, i;
void delay(unsigned int count)
//延时函数
{
unsigned int i;
for(;count!=0;count--)
{
i=5000;
while(i--);
}
}
int main()
{
GPIO_AF_SEL(DIGITAL, PB, 0, 0); //设置PB0引脚是数字通道和GPIO功能
3.LED循环点亮控制设计与实现
实施过程：
1.移植工程模板
复制“任务3 LED闪烁控制” 文件夹，然后然后修改文件夹 名为“任务4 LED循环点亮控 制”，USER文件夹下的M0_ LED.uvprojx工程名不用修改 。
2. LED循环点亮控制程序设计
#include <SC32F5832.h>
#include <GPIO.h>
GPIO_AF_SEL(DIGITAL, PB, 7, 0); //设置PB7引脚是数字通道和GPIO功能
PB->OUTEN|=0x00ff;
//PB0~PB7引脚输出使能，既设置PB0~PB7引脚为输出引脚
PB -> OUT = 0x00ff;
//PB0~PB7输出高电平，LED1~LED8熄灭
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。
单片机课程设计--跑马灯设计
单片机课程设计（跑马灯设计）专业：电气自动化摘要AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器）（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory 的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，即单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
该设计使用A T89C51芯片作为控制芯片，利用P1口连接8个发光二极管，通过I/O的值控制“跑马灯”的亮灭,以达到显示效果。
开始时所有灯全亮，按下按键S时开始跑马灯，再按下按键S时停止，再按下S时继续，并要求有多种亮暗组合。
时继续，并要求有多种亮暗组合。
按键跑马灯 按键单片机 跑马灯关键词：A T89C51单片机目录摘要 (I)第一章芯片分析和设计概述 (3)第一节 AT89C51芯片分析 (3)第一节第二节 设计概述 (8)第二节第二章硬件电路设计 (9)第三章程序部分设计 (10)参考文献 (18)第一章 芯片分析和设计概述第一节 AT89C51芯片分析ATMEL 的AT89S51是一种高效微控制器，将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
且价廉的方案。
AT89C51AT89C51的芯片引脚图如下：的芯片引脚图如下：图1.1 AT89C51引脚图引脚图各引脚的说明和功能分析如下：各引脚的说明和功能分析如下：VCC VCC：供电电压。
：供电电压。
：供电电压。
GND GND：接地。
：接地。
：接地。
P0口：口：P0P0口为一个8位漏级开路双向I/O 口，每脚可吸收8TTL 门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
时，被定义为高阻输入。
P0P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据外部程序数据存储器，它可以被定义为数据//地址的第八位。
单片机实例之跑马灯PPT课件
40
常用的调试按钮
KEIL 软件开发平台
复位按钮全，速按停运止全进速入跳循运跳过环行出循并单环步并执执单行行到断点处
下后，所行有的
系统状态将变
单步执行步执过行程
成初始状态。
图3-27 调试按钮
.
41
KEIL 软件开发平台
二、ISP软件的使用
打开下载软件，双击目录下的文件 ISP析，实现任务的思路是：程序 开始时，给某一变量赋初始值0xFE，然后每次将 数据左移后送入P1口直到所有循环次数输出完毕， 再次重复整个过程。根据思路得出的程序框图如 图3-29所示。
.
46
图3-29 程序流程图
.
47
（1）C语言程序：
#include "reg51.h"
#include "intrins.h"
退出此程序。
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任务二 跑马灯
本任务让图3-28中的LED依次点亮
图3-28 LED硬件图
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程序设计分析
为了让图3-28所示的LED依次点亮，就是要求从P1口从 P1.0至P1.7依次输出低电平，其余引脚都输出高电平，就 能让被接在端口的彩灯依次点亮。
从输出的具体的数据来看，第一个LED点亮需要的输 出数据，是对应于P1.0的位为0，其余位为1，组合为一个 字节时对应的二进制位从高到低为：1111 1110，即十六 进制数0xFE；同理，第二个LED点亮对应的数为：1111 1101，化为十六进制数为0xFD。
图3-10 目标1属性设置窗口
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KEIL 软件开发平台
图3-11 目标1输出窗口设置
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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
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。
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）堆栈的作用 • 堆栈的作用是在子程序调用与中断时，用于保存断点地址及片 内数据单元的内容。 • （3）堆栈的使用方法 • • 需要用到堆栈时，首先通过MOV SP,#data指令设置栈底，如 ：MOV SP,#60H. 注意： 注意：51单片机复位后，默认的栈底为07H,即SP的默认值为 07H。因07H地址在RAM的工作寄存器区，所以用07H作为栈底 ，不是很合适，使用时必须另设栈底。
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 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
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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 (2)3.1、系统方案论证 (2)3.2、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 (9)6.1、设计体会 (9)6.2、设计建议 (10)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 cnt1,dir; //cnt1控制状态2 led灯的亮次数reg[3:0] cnt2; //cnt2控制状态2 led灯的亮次数reg[2:0] cnt3; //cnt3控制状态2 led灯的亮次数always@(posedge clk)beginif(rst) begin cnt1<=0;cnt2<=0;cnt3<=0;dir<=0;endelsecase(sel)// LED按奇数，偶数依次显示2'b00:beginled_r=16'b0101010101010101;if(cnt1==0)led<=led_r;else led<=led_r<<1;cnt1<=cnt1+1;end// LED顺序依次显示，顺序依次熄灭2'b01:beginif(!dir)beginif(cnt2==0) begin led_r=16'b0000000000000001;led<=led_r;end else begin led<=(led<<1)+led_r;endif(cnt2==15) begin dir<=~dir;endcnt2<=cnt2+1;endelsebeginif(cnt2==0) begin led_r=16'b1111111111111110;led<=led_r;end else begin led<=led<<1; endif(cnt2==15) begin dir<=~dir;endcnt2<=cnt2+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(cnt3==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(cnt3==7)begin dir<=~dir;endcnt3<=cnt3+1;endelsebeginif(cnt3==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(cnt3==7)begin dir<=~dir;endcnt3<=cnt3+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。
但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，电路模拟与仿真是在理想的环境下，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。
所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找出最适合的设计方法。
此外，本实验也可通过EDA软件Quartus6.0和modelSim SE 6.0实现。
通过这次学习，让我对各种电路的设计和控制都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。
6.2、设计建议我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理，以及如何检测电路的方法，还有关于检测芯片的方法。
这样会有助于我们进一步的进入状态，完成设计。
七、参考文献[1][美].Palnitkar.VerilogHDL数字设计与综合.北京:电子工业出版社,2010年;[2]袁俊泉.verilog HDL数字系统设计及其应用.西安:西安电子科技大学出版社,2003年;[3]黄继业.EDA技术实验教程.北京:科学出版社.[4]夏宇闻.verilog数字系统设计教程.北京:北京航空航天大学出版社,2008年;[5]贺敬凯.基于FPGA的专用CPU的设计.深圳: 深圳信息职业技术学院学报,2008年;[6]潘松.EDA技术与VHDL.北京:清华大学出版社,2007年;[7] 贺敬凯. verilog HDL数字设计教程.西安:西安电子科技大学出版社,2010年;[8]李洪伟.基于QuartusⅡ的FPGA/CPLD设计.北京:电子工业出版社,2010年.。