基于VHDL语言的十六路彩灯控制器设计解读.pdf
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2022-07-01
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基于 VHDL 语言的十六路彩灯控制器设计 第 1 页 共 25 页
1 引 言
VHDL(Very Higll SpeedIntegrated Circuit Hardware DescriptionLanguage)即超高速
集成电路硬件描述语言。它是 20 世纪 70 年代和 80 年代初由美国国防部为其超高速集
成电 VHSIC 计划提出的，支持硬件的设计、综合、验证和测试，主要用于描述数字系
统的行为、结构、功能和接口
[1]
，也是一种应用较为广泛的 HDL 语言，能对范围广泛
的各种复杂的网络（如电路系统、印刷电路板、芯片、逻辑门等）在不同的抽象级加以
描述，而且在整个设计过程中可使用同一种语言。采用 VHDL 作为 HDL 综合设计的优
点有：标准语言，即设计者可在不同的环境（例如MAX PLUS II ）下进行设计；仿真和
综合均可采用同一种语言进行；VHDL 中提供的大量的模块资源，简化了设计者的开发
工作；由 VHDL 描述的源文件既是程序软件又可作为设计的文档。
每当夜幕降临，街上的彩灯便发出形态各异、色彩斑斓的耀眼光芒，尤其是节假日，
主要干道更是彩灯齐放，烘托出浓厚的节日气氛．现代舞台上彩灯的闪烁越发引人注目，
更容易使人陶醉在欢乐的海洋中．彩灯装置多种多样
[2]
，本文在设计中采用 EDA 技术，
应用目前广泛应用的 VHDL 硬件电路描述语言，实现十六路彩灯控制器的设计，利用
MAXPLUS II 集成开发环境进行综合、仿真，并下载到 CPLD 可编程逻辑器件中，完成
系统的控制作用。
1.1课程设计背景
随着电子技术的发展 , 应用系统向着小型化、 快速化、大容量、重量轻的方向发
展 ，EDA (Electronic Design Automatic)技术的应用引起电子产品及系统开发的革命性
变革。VHDL 语言作为可编程逻辑器件的标准语言描述能力强, 覆盖面广，抽象能力强,
在实际应用中越来越广泛。在这个阶段，人们开始追求贯彻整个系统设计的自动化，可
以从繁重的设计工作中彻底解脱出来，把精力集中在创造性的方案与概念构思上，从而
可以提高设计效率，缩短产品的研制周期。整个过程通过 EDA 工具自动完成，大大减
轻了设计人员的工作强度，提高了设计质量，减少了出错的机会。VHDL 是美国国防部
提出的一种经过标准化认证的硬件描述语言，使用 VHDL 语言进行硬件设计有如下特
点：将一项工程设计（或称设计实体）分成外部（或称可视部分，即端口）和内部（或
称不可视部分） ，即设计实体的内部功能和算法完成部分。本文介绍应用美国 ALTERA
公司的 MAX ＋ PLUS Ⅱ平台，使用 VHDL 硬件描述语言实现的十六路彩灯控制系
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