一、概述

众所周知，在我们学习任何一款硬件，不管是单片机MCU，DSP以及其他的一系列硬件在内的最开始接触的都是LED流水灯的实现，这就和我们在学习编程时的输出“Hello World”一样，我们在学习FPGA的过程当中也是要从LED流水灯开始学起。

在FPGA开发中我们不管是实现什么功能，基本上都是需要使用计数器作为基础，这里也不例外。

二、设计代码的编写

//模块定义 module  led(     input rst_n,     input clk,     output reg [3:0]  led_out );   //参数定义 parameter TIME_500ms= 25_000_000; //内部信号定义 reg [24:0]  cnt;//计数500ms所需要的二进制位数 wire        add_cnt;//计数器开启条件 wire        end_cnt;//计数器结束条件 reg  [3:0]  state_n; //计数器实现功能,0.5秒技术 always @(posedge clk or negedge rst_n)begin     if(!rst_n)begin         cnt<=0;     end     else if(add_cnt)begin         if(end_cnt)             cnt<=0;         else             cnt<=cnt+1;     end     else         cnt<=0;  end assign add_cnt=1'b1; assign end_cnt=add_cnt && cnt ==(TIME_500ms-1);  always @(posedge clk or negedge rst_n)begin     if(!rst_n)         led_out<=4'b0011;     else if(end_cnt)begin         led_out<={led_out[2:0],led_out[3]};     end      else         led_out<=led_out; end  endmodule

在这个代码中我们需要注意的就是使用拼接符实现LED灯的循环移动led_out<={led_out[2:0],led_out[3]};这句代码实现的就是将最高位和最低位进行不断交换。

三、测试文件的编写

//定义时间尺度 `timescale 1ns/1ps module led_tb();  //重定义 defparam  led_inst.TIME_500ms = 25; //内部变量定义 reg clk; reg rst_n; wire [3:0] led_out;  //模块实例化 led led_inst(     /*input              */ .rst_n    (rst_n     ),     /*input            */ .clk      (clk       ),     /*output reg [3:0] */ .led_out  (led_out   ) );  //时钟 parameter CLK_CLY =20; initial clk=0; always  #(CLK_CLY/2) clk=~clk;  //复位 initial begin     rst_n =1'b0;     #(CLK_CLY*2);     #3;     rst_n =1'b1; end  //激励  endmodule

因为这里我们设置的周期是ms计数，相比于硬件本身的20ns来说非常大，所在我在测试文件中对于周期做了一个重定义——defparam  led_inst.TIME_500ms = 25;在测试文件中的重定义不会影响设计文件中的值，所以可以放心使用。

四、波形仿真

在波形图中我们可以看到LED灯从 0001——1000进行不断的循环流水。

四、下板验证