3. 编写一个8路彩灯控制程序，要求彩灯有以下3种演示花型。
（1） 8路彩灯同时亮灭；
（2） 从左至右逐个亮（每次只有1路亮）；
（3） 8路彩灯每次4路灯亮，4路灯灭，且亮灭相间，交替亮灭。
在演示过程中，只有当一种花型演示完毕才能转向其他演示花型。
3.1 设计思路：8个灯，3种花型，顺序展示。穷举法。8个灯的所有花型状态，共计有：亮灭2种，
逐个亮8种，4亮4灭交替2种。即：8'b0000_0000,
8'b1111_1111,
8'b1000_0000,
... ...
共12种状态。
3.2 8路彩灯，3种花型，控制电路源码：
1 // 8-bit light and 3 shows
2 //2020-10-13
3 // by YongFengXie
4 module ex8_3(clk,rst_n,lamb);
5 input clk;
6 input rst_n;
7 output reg [7:0] lamb;
8
9 reg [3:0] state;
10
11 parameter s0=4'b0000,
12 s1=4'b0001,
13 s2=4'b0011,
14 s3=4'b0010,
15 s4=4'b0110,
16 s5=4'b0111,
17 s6=4'b0101,
18 s7=4'b0100,
19 s8=4'b1100,
20 s9=4'b1101,
21 s10=4'b1111,
22 s11=4'b1110;
23
24 always @(posedge clk or negedge rst_n)
25 begin
26 if(!rst_n)
27 begin
28 state<=s0;
29 lamb<=8'b0000_0000; // all off
30 end
31 else
32 begin
33 case(state)
34 s0:begin // 1 mode
35 state<=s1;
36 lamb<=8'b0000_0000; // all off
37 end
38 s1:begin
39 state<=s2;
40 lamb<=8'b1111_1111; // all on
41 end
42 s2:begin // 2 mode
43 state<=s3;
44 lamb<=8'b1000_0000; // 1st on(from left to right)
45 end
46 s3:begin
47 state<=s4;
48 lamb<=8'b0100_0000; // 2nd on
49 end
50 s4:begin
51 state<=s5;
52 lamb<=8'b0010_0000; // 3rd on(from left to right)
53 end
54 s5:begin
55 state<=s6;
56 lamb<=8'b0001_0000; // 4th on
57 end
58 s6:begin
59 state<=s7;
60 lamb<=8'b0000_1000; // 5th on
61 end
62 s7:begin
63 state<=s8;
64 lamb<=8'b0000_0100; // 6th on
65 end
66 s8:begin
67 state<=s9;
68 lamb<=8'b0000_0010; // 7th on
69 end
70 s9:begin
71 state<=s10;
72 lamb<=8'b0000_0001; // 8th on
73 end
74 s10:begin // 3 mode
75 state<=s11;
76 lamb<=8'b0101_0101; // 4 on 4 off
77 end
78 s11:begin
79 state<=s0;
80 lamb<=8'b1010_1010; // 4 on 4 off
81 end
82 default:begin
83 state<=s0;
84 lamb<=8'b0000_0000;
85 end
86 endcase
87 end
88 end
89
90 endmodule
3.3 8路彩灯3种花型测试代码：
1 //ex8_3 testbench
2 //2020-10-13
3 // by YongFengXie
4 `timescale 1ns/1ns
5 module ex8_3tb;
6 reg clk;
7 reg rst_n;
8 wire [7:0] lamb;
9
10 initial begin
11 clk=1'b0;
12 rst_n=1'b0;
13 #40 rst_n=1'b1;
14 #200 $stop;
15 end
16
17 always #5 clk=~clk;
18
19 ex8_3 ub(clk,rst_n,lamb);
20
21 endmodule
3.4 8路彩灯3种花型控制电路的仿真结果如图ex8_3_1所示：
图ex8_3_1 8路彩灯控制电路仿真结果
3.5 8路彩灯控制电路状态转化图如图ex8_3_2所示：
图ex8_3_2 8路彩灯控制电路状态转换图
3.6 总结：8路彩灯花型显示的控制电路采用了穷举法来规划12种状态。其中3种演示模式自动按顺序循环演示，可添加模式控制端口，手动切换不同模式。这里投机，省略。其实就是if else。另外，模式2，应该可以用右移来实验。
