**这是本文档旧的修订版!**
====硬件平台====
====设计要求====
- 初步了解数字设计的基本思想和开发流程
- 熟悉Diamond软件和仿真软件的使用方法及流程
- 控制LED闪烁,闪烁周期为1秒
工作原理
按照设计要求,控制LED闪烁的周期为1秒,则LED灯需要点亮0.5s,然后熄灭0.5s,然后点亮0.5s,然后熄灭0.5s,循环执行。
通过上面的分析,我们发现LED的控制信号就是一个周期为1s,占空比为50%的信号,我们可以定义一个寄存器和一个计数器,计数器负责计数满0.5s时寄存器翻转,实现对LED的闪烁控制。
小脚丫开发板晶振为25MHz,0.5s对应晶振12500000个周期的时间,所以计数器对晶振信号计数,当计12500000个数时,控制寄存器翻转。
硬件连接
LED也叫发光二极管,可以把电能转化成光能,因为是二极管的一种,由一个PN接组成,具有单向导电性。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流,LED的亮度与电流有关,一般LED能够承受的最大电流为20mA(具体需要看使用的LED的参数),本设计使用的限流电阻为1K。下图为LED的硬件电路:
LED电路连接
本设计中我们只控制LD1(LED)进行闪烁,由上图可知当控制信号LED1端为高电平时D1熄灭,当控制信号LED1端为低电平时LD1点亮。
数码管模块、小脚丫与FPGA的引脚连接关系如下:
LED模块 | LED1 |
---|---|
FPGA管脚 | A3 |
代码设计
设计文件
我们首先定义一个参数:parameter CNT_NUM = 12500000 ,我们将参数定义放在模块的端口声明中,这样在模块被其他模块调用时可以通过端口重新定义参数的值。
计数器cnt位宽为24, 2^24 = 16777216, 大于我们设定的计数终值CNTNUM = 12500000。cnt计数范围为0~(CNTNUM-1),共计12500000个数,0.5s。
然后使用计数器计数触发寄存器信号不断翻转,如下:
测试文件
测试文件,也称testbench文件,是一种验证的手段,testbench文件在软件环境中模拟实际环境,产生被测模块输入端口需要的激励信号,对被测模块的输出信号分析,达到评估被测模块的目的。
对于测试文件,我们需要提供被测模块(Blink)需要的时钟(sysclk)及复位(sysrst_n),如下:
然后调用被测模块(Blink),注意模块调用时参数的重定义及端口的传递。如下
引脚分配如下:
管脚名称 | clkin | rstnin | ledout | ||
---|---|---|---|
FPGA管脚 | C1 | B1 | A3 |
仿真结果
资源报告
资源 | 数量 | 比例 | 说明 |
---|---|---|---|
LUTs | 36 | 3% | |
寄存器 | 25 | 2% | |
存储器 | 0 | 0% | |
IO管脚 | 3 | ||
时钟频率 | 25MHz |
知识点
- 时钟分频
- 串行/并行转换
- 数码管动态显示
参考文档
相关文档
文件名称 | 功能 |
---|---|
DLED_DISP | 数码管显示 |