verilog语言的FPGA变速花样流水灯设计.doc

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1、基于XILINX--XSE500E型FPGA的变速流水灯以及花样流水灯的verilog语言设计摘要临近大四毕业，诸多工科院校电子电科通信等专业会选择用FPGA项目作为课程设计的课题，笔者同样经历了这个过程，收获颇多，在此将设计成果在此分享，以帮助大家更好掌握FPGA设计。FPGA种类繁多，时效性非常好，设计过程中十分注重实时性，在时间点控制上非常优秀。此次设计采用XILINX的XSE500E型芯片的开发板，芯片采用FG320型接口，速度级别-4。板载时钟50MHz，如需其他时钟周期，可采用IP核中的cl

2、ocking，其中的DCM可以实现变频，引入DCM，输入频率50MHz，输出频率填入需要的频率即可，之后进行实例化。此外，可以借助计数器进行延时减速，此次设计采用了计数器延时方法。本次列举了四种流水灯相关设计：普通流水灯（向左和向右滚动），自动反复式流水灯（到最右端自动向左滚动，到左端自动向右滚动），花样流水灯，变速流水灯。谢谢大家的支持！正文一，普通流水灯1，建模思想普通流水灯，可以向右滚动，到最右端返回最左端，也可以向左滚动，到最左端返回最右端。普通流水灯模块涉及的端口有：clk，它是时钟输入，一般

3、就是板载时钟，这里是50MHz，具体参照开发板说明。还有复位输入rst,高电平有效。此外就是led端口，这个端口有8根管脚，共8位，连接8个led灯。采用verilog语言，端口定义格式如下：moduleled(inputclk,inputrst,outputreg[7:0]led//此行定义说明led端口既是驱动管脚的，又是寄存器);采用过程建模，这里不采用行为建模和功能建模，因为这个过程就是一个大循环，规律性极强。由于板载时钟50MHz,如果每个时钟周期都要滚动流水灯，那么速度是惊人的，人眼根本无法

4、分辨。所以采用计数器延时，当计数达到约4千万时候，驱动系统进行动作，可以判断，也可以进行流水灯动作。普通流水灯，需要判断流水灯是否到了尽头，如果到了尽头，需要回归起点。每次上电之后，需要按一下复位，才能进行流水灯循环。Rst的作用就是初始化，首先为led赋予一个初始状态，可以让一个灯循环，也可以让几个灯一起亮，一起循环。几个灯亮，关键在于rst初始化。2，全部代码如下：这里列举右滚动流水灯moduleled(//这行定义了模块名字为ledinputclk,inputrst,outputreg[7:0]l

5、ed);reg[25:0]count;//延时计数器，这里是25位计数器，为32M。always@(posedgeclk)//每个时钟上升沿进行下面动作if(rst）led<=8'b10000000;//复位初始化，只有一个灯亮着，这里做一个灯的流水灯，如always@(posedgeclk)果做两个灯，就是11000000If(reg[25]==1)//计数满32M之后再进行下面动作，延时。beginIf(led==8’b00000001)//当滚动到尽头，回到左侧起始端led<=8’b1000000

6、0;elseled<={led[0],led[7:1]}//右移，用并置符实现endendmodule左滚动可以很容易得出，在此不做详细解释，读者自行分析。moduleled(//这行定义了模块名字为ledinputclk,inputrst,outputreg[7:0]led);reg[25:0]count;//延时计数器，这里是25位计数器，为32M。always@(posedgeclk)//每个时钟上升沿进行下面动作if(rst）led<=8'b00000001;//复位初始化，只有一个灯亮着，这里

7、做一个灯的流水灯，如always@(posedgeclk)果做两个灯，就是00000011If(reg[25]==1)//计数满32M之后再进行下面动作，延时。beginIf(led==8’b10000000)//当滚动到尽头，回到左侧起始端led<=8’b00000001;elseled<={led[6:0],led[7]}//左移，用并置符实现endendmodule二，自循环流水灯此代码引用自课堂实验的代码，非本人原创，在此分析一下。大家可以自行理解。每次上电，按一下rst复位键，流水灯出现一个或

8、者几个灯亮起来，接下来按住run，则流水灯从左向右滚动，滚到最右，自动向左滚，滚到左侧，再向右滚动，周而复始。1，建模思想该模块一共有四个端口，led是驱动流水灯的8个管脚的端口，clk是板载50MHz时钟，rst是复位信号输入，run是控制流水灯开始滚动的信号。该模块采用计数器延时，通过flag寄存器控制流动方向，flag为1时候左滚动，flag为0，向右滚动。滚动到位自行判断。2，代码分析moduleLed(clk,reset,run,