FPGA学习(4)-时序逻辑电路实现D触发器与计数器，LED灯闪烁

重庆浪哥不太能吃辣2024-10-12 15:48

1.实现原理

开发板的频率为50MHz，即一个周期为20ns，实现500ms一次翻转，即计数25_000_000次。每次时钟沿来一次，就计一次。

2. 新建工程

2.1源文件代码

在下面=左边的变量值要变的，就用reg。不涉及的缺省；不加位宽默认为10进制；always后面要跟完整，才不会报错；注意格式用法 reg $24:0$ counter，数据类型声明格式。

复制代码

module led_light(
    reset,
    clk,
    led
    );
    
    input reset;
    input clk;
    output reg led;
    reg [24:0]counter;
    
    always@(posedge clk or negedge reset)
    if(!reset)
    counter<=0;
    else if (counter == 25_000_000)
    counter<=0;
    else
    counter<=counter+1'd1;
    
    always@(posedge clk or negedge reset)
    if(!reset)
    led<=1'b0;
    else if(counter == 25_000_000)
    led<=!led;
    
    
endmodule

点开schematic，可看相关电路图。

2.2添加仿真文件

关于复位信号延时201ns，视频说怕与时钟信号产生冲突，clk的上升沿与复位信号之间的冲突，这点我不是很理解；begin与end必须配套使用；仿真函数名不能与源函数名同名。

复制代码

`timescale 1ns / 1ns
module led_light_tb();
reg clk;
reg reset;
wire led;
led_light led_light(
    .reset(reset),
    .clk(clk),
    .led(led)
);


initial clk=1;
always #10 clk=~clk;

initial begin
    reset =0;
    #201;
    reset=1;
    #2_000_000_000;
    $stop;
end
endmodule

点击simulation，观察仿真波形。vivado仿真中默认1ms，点击这个符号让仿真时间延长到程序中所仿真的时间。

点击led选中，然后上面的+图标是增加一根标注线，选中后，点击左箭头图标，标注线会位于测量起始信号位置，再加一根，弄在右边，点击第一根上面的数字，即可测量信号宽度。

2.3 其他步骤

跟之前的一样进行程序烧录。

2.4实验现象

板子上的LED灯按照程序设定时间闪烁，但按复位键没用。