四、呼吸灯实战

一、呼吸灯简介

呼吸灯：由灭渐亮，然后再由亮渐灭，模仿人呼吸方式的LED灯，

二、呼吸灯原理

PWM（Pulse Width Modulation），脉冲宽度调制，

三、代码

四个呼吸灯代码

//首先module开始模块
module breath_led(
    input sys_clk,
    input sys_rst_n,

    output [3:0] led

);
//然后开始生成一个pwm波，在一段时间内，我们的占空比由小变大，再由大变小这样子一个脉冲调制，它就是一个pwm波。
//定义一个计数器，时间周期做多长，呼吸灯效果最好，可以做一个尝试，确定之后要把位宽给定下来，电脑调出计算器，win+r，输入calc
//1毫秒除以20纳秒=50000，50000换成2进制是16位，所以需要16位位宽，要给它定义成[0-15],20纳秒是晶振，
reg     [15:0]      period_cnt;
//第一个空占25，第二个空占50，第三个空占75，不断累加，占空比越占越宽，当占到50000之后占满了，再开始减小，再25、25的减再减到0，这样就实现了一个pwm波的产生。
reg     [15:0]      duty_cycle;
//定义一个寄存器，用来控制我们这个占空比是往上加还是往上减,增加减少标志位
reg                 inc_dec_flag;
assign led[0] = (period_cnt >= duty_cycle) ? 1'b1 : 1'b0;
assign led[1] = (period_cnt >= duty_cycle) ? 1'b1 : 1'b0;
assign led[2] = (period_cnt >= duty_cycle) ? 1'b1 : 1'b0;
assign led[3] = (period_cnt >= duty_cycle) ? 1'b1 : 1'b0;
//定义一个时间段，做周期计数器
always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)begin//定义一个时间段，做周期计数器
if(!sys_rst_n)//if 复位,计数器清零
    period_cnt<=0;
else if(period_cnt==16'd50000)//没有复位的时候，它要数五万次，没到五万次让它加一，到了五万次让它清0。
    period_cnt<=0;
else                        //没到五万次让它加一，到了五万次让它清0。
    period_cnt<=period_cnt+1'b1;
end
//要做一个占空
always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)begin
    if(!sys_rst_n)begin//if 复位,计数器清零,标志位清零
        duty_cycle<=0;
        inc_dec_flag<=0;
    end
    else begin
        if(period_cnt==16'd50000)begin              //先判定他有没有执行完一个完整的周期
            if (inc_dec_flag<=0)begin               //再判定inc_dec_flag标志位状态是否为0
                if(duty_cycle==16'd50000)           //再判定duty_cycle有没有增到50000
                    inc_dec_flag<=1;                //增加到50000，标志位反转
                else                                //没增加到50000，duty_cycle增加25
                    duty_cycle<=duty_cycle+25;
            end
            else begin                              //如果inc_dec_flag标志位状态为1，则执行
                if(duty_cycle==16'd0)               //如果duty_cycle为0
                    inc_dec_flag<=0;                //则标志位为0
                else                                //如果duty_cycle不为0
                    duty_cycle<=duty_cycle-25;      //duty_cycle减少25
            end
        end
    end
end
endmodule