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?本文的文檔編號(hào)：000800000013

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1、本文是講解了如何使用至簡(jiǎn)設(shè)計(jì)法來(lái)時(shí)序1位LED燈間隔1秒，亮N秒（其中N=1 .2. …. 9)的功能

個(gè)人總結(jié)及感悟：

對(duì)于學(xué)習(xí)本案例，首先要理解案例的頂層框架，再是理解框架下面的邏輯，最后才是理解代碼。這一點(diǎn)對(duì)于自己動(dòng)手寫(xiě)代碼也很有幫助，畢竟寫(xiě)代碼就是為了實(shí)現(xiàn)框架。再來(lái)說(shuō)說(shuō)本案例中的代碼吧，本案例給出的代碼對(duì)于剛接觸FPGA的人也許會(huì)有“這代碼寫(xiě)的太麻煩了吧！”“明明可以寫(xiě)成49_999_999的為啥要寫(xiě)成50_000_000-1呢？”之類的想法，這也是我剛接觸明德?lián)P的代碼時(shí)的想法。

后來(lái)接觸多了，自己也開(kāi)始用明得揚(yáng)的代碼規(guī)范寫(xiě)了一些代碼，才慢慢覺(jué)得明德?lián)P的代碼規(guī)范挺好用的，寫(xiě)出來(lái)的代碼也通俗易懂。而且這些代碼也很方便移植與修改，對(duì)于實(shí)現(xiàn)某些相似的功能時(shí)也不用自己再重新寫(xiě)代碼，可以直接拿過(guò)來(lái)再修改一下就行了。

總的來(lái)說(shuō)，要想學(xué)好FPGA需要從三個(gè)方面著手：1、框架；2、規(guī)范；3、動(dòng)手做。這三個(gè)方面做好了，那以后自己做工程就成功一半了。

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設(shè)計(jì)目標(biāo)：

使用一個(gè)LED燈，實(shí)現(xiàn)閃爍燈的功能。工作時(shí)鐘50M，也就是時(shí)鐘周期為20ns。輸出低電平時(shí)，燈亮；輸出高電平時(shí)，燈滅。

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功能要求：

隔1秒，亮N秒。N的變化是1，2，3，……，9秒。然后再次循環(huán)。

?波形示意圖：

頂層信號(hào)設(shè)計(jì)：

工程共需要三個(gè)信號(hào)，時(shí)鐘clk，復(fù)位rst_n和輸出信號(hào)led。其中clk、rst_n是輸入信號(hào)，led是輸出信號(hào)，并且三個(gè)信號(hào)都是1比特的。

?

工程實(shí)現(xiàn)思路：

??從功能要求及波形圖可知，需要一個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)第N次，需要一個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)第N次需要持續(xù)的時(shí)間。本工程設(shè)計(jì)兩個(gè)計(jì)數(shù)器cnt0，cnt1。cnt0用于計(jì)數(shù)第N次需要持續(xù)的時(shí)間，cnt1計(jì)數(shù)第N次。第1次時(shí)，持續(xù)2秒；第2次時(shí)，持續(xù)3秒；第N次時(shí)，持續(xù)N+1秒。直至第9次結(jié)束，又從第1次開(kāi)始循環(huán)。輸出信號(hào)led同時(shí)滿足cnt0計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)開(kāi)始信號(hào)add_cnt0的出現(xiàn)與cnt0計(jì)數(shù)到50_000_000-1這兩個(gè)條件時(shí)變?yōu)榈碗娖剑辉趀nd_cnt0信號(hào)出現(xiàn)時(shí)變?yōu)楦唠娖?，意味著在第N次計(jì)數(shù)中第1秒內(nèi)燈滅，其余時(shí)間燈亮。

代碼實(shí)現(xiàn)：

計(jì)數(shù)器cnt0

always@(posedgeclkor negedgerst_n)begin

if(rst_n)begin

?? cnt0<=0;

end

else if(add_cnt0)begin

?? if(end_cnt0)

?????? cnt0<=0;

?? else

?????? cnt0<=cnt0+1;

end

end

assign add_cnt0 = 1;

assign end_cnt0 = add_cnt0&&cnt0==x-1;

因?yàn)閏nt0需要不停的計(jì)數(shù)，永不停止，故計(jì)數(shù)開(kāi)始信號(hào)add_cnt0一直為1。引入了變量x，x為要計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)。比較計(jì)數(shù)器cnt1的不同，從而賦予變量x不同的值。

cnt1計(jì)數(shù)器

always@(posedgeclkor negedgerst_n)begin

if(rst_n)begin

?? cnt1<=0;

end

elseif(add_cnt1)begin

?? if(end_cnt1)

?????? cnt1<=0;

?? else

?????? cnt1<=cnt1+1;

end

end

assignadd_cnt1 = end_cnt0;

assignend_cnt1 = add_cnt1&&cnt1==9-1;

當(dāng)計(jì)數(shù)器cnt0計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)的下一個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍里，使得cnt1計(jì)數(shù)加1。

led輸出信號(hào)

always@(posedgeclkor negedgerst_n)begin

if(rst_n)begin

led<= 1;

end

elseif(add_cnt0 && cnt0 ==50_000_000-1)begin

?? led <= 0;

elseif(end_cnt0)begin

?? led <= 1;

end

end

led信號(hào)在第N次計(jì)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)1秒后燈亮。

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信號(hào)定義：

always里面的信號(hào)需要定義為reg型；assign的信號(hào)需要定義為wire型。另外需要重點(diǎn)注意每個(gè)信號(hào)的位寬。

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注意事項(xiàng)：

具體編寫(xiě)代碼過(guò)程中，需要注意以下三點(diǎn)。

1、要注意計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)束條件，例如工作時(shí)鐘是50M，計(jì)數(shù)1秒鐘，那么計(jì)數(shù)范圍就是0~49_999_999，千萬(wàn)要注意不能超出。

2、代碼一定要規(guī)范，不然過(guò)段時(shí)間可能連自己都看不懂。

3、要注意各個(gè)信號(hào)的位寬。