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【FPGA】计数器 —— 时序逻辑


小边想要日更!盲猜明天就会断hh,因为明晚我应该在疯狂看计网。。


文章目录

  • 1. 设计输入
  • 2. 功能仿真
  • 3. 板子调试


  • 时序逻辑基本概念:输出还与时钟信号相关
  • D触发器 - 也就是有“记忆”特性,能存储电平状态
  • 计数器基本概念,基本4位加法器结构图
  • 计数值与技术时间之间的关系

1. 设计输入

设计一个以每隔1s闪烁的LED灯(亮灭各500ms)


【FPGA】计数器 —— 时序逻辑_fpga开发

CK在一般系统中非常稳定50MHz —— 一周期20ns

那~ 就+(500ms/20ns) = 25*10^6次 这要多少位计数器呢?


【FPGA】计数器 —— 时序逻辑_fpga开发_02

计数器核心代码 ——

module ledfash (
    //端口
    Clk,
    Reset_n, //复位
    Led
);
    //端口定义
    input Clk;
    input Reset_n;
    output reg Led;
    
    reg[24:0] counter;
    
    always@(posedge Clk or negedge Reset_n)
    if(!Reset_n) begin
        counter <= 0;
        Led <=0;
        end
    else if(counter == 24999999) begin
        Led <= !Led;
        counter <= 0;
        end
    else     
        counter <= counter + 1'd1;
endmodule

学习新语法,争做新青年

  • posedge clk这是时序逻辑描述的标准模式
  • poseedge时钟上升沿作为敏感信号
  • negedge时钟下降沿到来会会工作
  • <=非阻塞赋值,你暂且理解为=,下篇blog详谈
  • Led 要在 always块中赋值,需要定义为reg型,否则会爆红
  • 两条语句用begin-end括起来,作用相当于{}
  • 24999999: 0-1,1-2 … 24999999-0

推荐分开写,有利于综合器分析 ——

always@(posedge Clk or negedge Reset_n)
    if(!Reset_n) 
        counter <= 0;
	else if(counter == 24999999) 
        counter <= 0;
    else     
        counter <= counter + 1'd1;
        
    always@(posedge Clk or negedge Reset_n)
    if(!Reset_n) 
        Led <=0;
else if(counter == 24999999) 
        Led <= !Led;

分析综合~ 嗯嗯,没啥错误

2. 功能仿真

`timescale 1ns/1ns

module led_flash_tb();
    //激励信号
    reg Clk;
    reg Reset_n;
    wire Led;
    
led_flash led_flash_inst(
    //连线
    .Clk(Clk),
    .Reset_n(Reset_n), 
    .Led(Led)
);

    initial Clk = 1;
    always #10 Clk = !Clk; //每延时10s,翻转
    
    initial begin
        Reset_n = 0;
        #201;
        Reset_n = 1;
        #2000000000;
        $stop;
    end
endmodule


【FPGA】计数器 —— 时序逻辑_赋值_03

3. 板子调试

管脚约束


【FPGA】计数器 —— 时序逻辑_fpga开发_04

ctrl + s → Generate bitstream

Okk啦~


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