壹、設計任務
1. 輸出控制路數可以預置
2. 控制花樣變化靈活多變，，且每種花樣可以選擇不同的頻率，基本花樣如下：
(1)彩燈從右到左，然後從左到右逐次產閃爍。
(2)彩燈從右到左點亮，然後從左到右逐次依次熄滅，全亮全滅。
(3)彩燈兩邊同時亮2個逐次向中間移動再散開。
(4)彩燈兩邊同時亮4個，4亮4滅。
(5)流水效果
3. 擴充其他實用功能。
信二、設計參考
十六路彩燈控制系統設計的模塊圖如圖1所示。
子模塊及其功能
本次設計分為四個子模塊，即十六路彩燈花樣控制器、四頻率輸出分頻器，四選壹控制器和時問選擇器，其子模塊及其功能如下：
(1)四頻率輸出分頻器：在本次設計中，我們只設計了四種花樣，我們要求這四種花樣以不同的頻率顯示，而只有壹個輸入的時鐘信號，所以我們對所輸入的時鐘信號進行2分頻、4分頻、8分頻、16分頻，得到四種頻率信號，CLKDIV模塊就是來完成此功能。
(2)時間選擇器：時間選擇器實際上是兩個分頻器，其中壹個頻率是另壹個頻率的兩倍。本來這兩個分頻器可以在上述的四頻率輸出器中實現的，但為了方便地為四選壹控制器提供不同的時間選擇條件，就將這兩個分頻器獨立開來。這兩個輸出的的時鐘信號組合起來就可以為四選壹控制器提供00、01、10、11四個時間選擇條件，如圖2所示。
(3)四選壹控制器：四選壹控制器功能是從分頻器中選擇不同頻率的時鐘號送給彩燈控制器，實現彩燈閃爍的頻率變化。
(4)彩燈控制器：彩
燈控制電路是整個設計的核心，它負責整個設計的輸出效果即各種彩燈圖案的樣式變化。該程序充分地說明了用VHDL設計電路的“彈”性，即可通過改變程序中輸出變量Q的位數來改變彩燈的數目。其中，P1進程對燈閃的速度進行控制，有兩種方式可改變燈閃的速度：壹是改變外部時鐘的賦值，二是改變信號U的位數。P2進程能進行彩燈的圖案控制，改變s的位數即可改變要控制圖案的數目，改變輸出變量O的組合即可變幻彩燈圖案。彩燈控制器的實現程序如下：