玩一下FPGA（TODO）

Intel Cyclone IV 是一款流行的 FPGA (现场可编程门阵列) 系列，广泛用于嵌入式设计和各种硬件加速应用。要用 Intel Cyclone IV 实现一个最简单的功能，我们可以从设计一个基础的 LED 控制器开始，这个设计可以作为一个入门项目来帮助你理解 FPGA 的工作原理。

下面是一个简单的步骤和代码示例，用于通过 FPGA 控制 LED 的闪烁：

步骤：

1. 准备开发环境：

   • 安装并配置 Intel Quartus Prime 软件，这是开发 Intel FPGA 设计的官方工具。
   • 连接 FPGA 开发板（如 Cyclone IV 开发板）到你的计算机。

2. 创建新项目：

   • 在 Quartus Prime 中创建一个新项目，并选择目标 FPGA 型号（例如：Cyclone IV）。

3. 编写 Verilog 代码：

   • 创建一个简单的 LED 控制模块。我们将使用一个计数器来控制 LED 的闪烁。

示例 Verilog 代码：

module blink_led(
    input clk,       // 输入时钟信号
    output reg led   // 输出 LED 控制信号
);
    reg [24:0] counter; // 25-bit 计数器

    // 每个时钟周期，计数器加1
    always @(posedge clk) begin
        counter <= counter + 1;
        
        // 每当计数器达到某个值时，切换 LED 状态
        if (counter == 25'd25000000) begin
            led <= ~led;  // 切换 LED 的状态
            counter <= 0; // 重置计数器
        end
    end
endmodule

代码说明：

• clk 是输入时钟信号，通常可以连接到开发板上的系统时钟。
• led 是输出信号，用于控制 LED。
• 我们使用一个 25 位的计数器来生成一个合适的时延，使 LED 每隔大约 1 秒闪烁一次。计数器的值 25'd25000000 适用于时钟频率为 50 MHz 的情况（每 50MHz 时钟周期计数 25M 次大约是 1 秒）。

1. 配置引脚：

   • 配置 Cyclone IV 开发板上的一个或多个 GPIO 引脚与 LED 连接。

2. 编译和下载：

   • 在 Quartus Prime 中编译你的项目，然后将设计下载到 FPGA 开发板上。

3. 验证：

   • 通过观察开发板上的 LED 是否按照预期闪烁来验证设计的功能。

扩展：

• 如果你想要更复杂的功能，可以进一步扩展这个设计，比如通过按键控制 LED 的状态，或者通过 UART 接口接收命令来控制 LED。
• 可以使用 Quartus Prime 的时钟管理功能来生成更精准的时钟源，或者使用外部时钟源。

这个简单的设计可以帮助你了解 FPGA 基本的输入输出控制，同时也是学习 FPGA 开发的一个很好的起点。如果你有更具体的需求，可以根据这个基础进行扩展。