在quartus II软件上基于Verilog HDL语言实现八路彩灯的仿真（用module）

Question

在quartus II软件上基于Verilog HDL语言实现八路彩灯的仿真（用module）
八彩灯控制器设计试设计一种彩灯控制器控制8盏灯。该彩灯控制器有4种自动切换的花样。第一种花样为彩灯从右到左，然后从左到右逐次点亮，全灭全亮；第二种花样为彩灯两边同时亮一个逐次向中间移动再散开；第三种花样为彩灯两边同时亮两个逐次向中间移动再散开；第四种花样为彩灯两边同时亮三个，然后四亮四灭，四灭四亮，最后一灭一亮。四个花样自动变换，重复以上过程。输入时钟频率为500Hz，灯亮的时间在1—4秒之间，可以自由控制。电路中以“1”代表灯亮，以“0”代表灯灭。
用module模块

Answer 1

该回答引用GPTᴼᴾᴱᴺᴬᴵ
以下是一个基于Verilog HDL语言实现八路彩灯的仿真，并使用了module模块的例子：

module ColorLightController(
    input clk, // 时钟信号
    input [1:0] pattern_switch, // 花样选择信号
    output reg [7:0] led // 彩灯输出信号
);

reg [7:0] pattern[0:3]; // 存储4种花样

reg [3:0] pattern_counter; // 计数器，用于选择当前花样
reg [2:0] light_counter; // 计数器，用于控制灯的亮灭时间

always @(posedge clk) begin
    if (pattern_switch == 2'b00) begin // 第一种花样
        if (light_counter < 4) begin
            led <= pattern[pattern_counter][7 - light_counter];
            light_counter <= light_counter + 1;
        end else begin
            light_counter <= 0;
            if (pattern_counter < 3) begin
                pattern_counter <= pattern_counter + 1;
            end else begin
                pattern_counter <= 0;
            end
        end
    end else if (pattern_switch == 2'b01) begin // 第二种花样
        if (light_counter < 4) begin
            led <= {pattern[pattern_counter][3 - light_counter], pattern[pattern_counter][4 + light_counter]};
            light_counter <= light_counter + 1;
        end else begin
            light_counter <= 0;
            if (pattern_counter < 3) begin
                pattern_counter <= pattern_counter + 1;
            end else begin
                pattern_counter <= 0;
            end
        end
    end else if (pattern_switch == 2'b10) begin // 第三种花样
        if (light_counter < 4) begin
            led <= {pattern[pattern_counter][2 - light_counter], pattern[pattern_counter][5 + light_counter]};
            light_counter <= light_counter + 1;
        end else begin
            light_counter <= 0;
            if (pattern_counter < 3) begin
                pattern_counter <= pattern_counter + 1;
            end else begin
                pattern_counter <= 0;
            end
        end
    end else begin // 第四种花样
        if (light_counter < 4) begin
            led <= {pattern[pattern_counter][1 - light_counter], pattern[pattern_counter][6 + light_counter]};
            light_counter <= light_counter + 1;
        end else if (light_counter < 8) begin
            led <= {pattern[pattern_counter][1 - light_counter], pattern[pattern_counter][6 + light_counter]};
            light_counter <= light_counter + 1;
        end else if (light_counter < 12) begin
            led <= {pattern[pattern_counter][light_counter - 7], pattern[pattern_counter][8 - light_counter]};
            light_counter <= light_counter + 1;
        end else begin
            light_counter <= 0;
            if (pattern_counter < 3) begin
                pattern_counter <= pattern_counter + 1;
            end else begin
                pattern_counter <= 0;
            end
        end
    end
end

initial begin // 初始化4种花样
    pattern[0] = 8'b11111111;
    pattern[1] = 8'b00000001;
    pattern[2] = 8'b10000001;
pattern[3] = 8'b00001111;
end

endmodule

该模块接受一个时钟信号clk，一个用于选择花样的信号pattern_switch，并输出一个8位的彩灯输出信号led。在该模块内部，使用了一个包含4种花样的存储器pattern、一个用于选择当前花样的计数器pattern_counter以及一个用于控制灯的亮灭时间的计数器light_counter。根据pattern_switch的不同取值，选择不同的花样，使用pattern_counter和light_counter控制灯的亮灭时间和切换花样的时间。在初始化部分，给出了4种花样的初始值。
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请注意，此处的代码只是一个仿真，如果要将其转化为可执行的硬件电路，需要进行综合、布局和路由等步骤。