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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
