[FPGA 学习记录] 流水灯

呼吸灯

1 章节导读

在前面的几章节当中，我们实现了我们的机械按键和触摸按键控制我们的 LED 灯的一个小实验。那么在本章节当中，我们来一次 LED 灯小实验的一个进阶，我们利用开发板板载的 4 个 LED 灯完成一个流水灯的实验。

2 理论学习

那么如果大家之前玩过单片机的肯定知道，流水灯实验绝对是一个经典的例程，它的效果是让排列成一排的 LED 灯依次闪亮，那么像流水一样循环不止，看上去特别的舒服。

它的原理就是依次控制每个连接到 LED 灯的 I/O 口的高低电平的变化。

那么我们本次的实验是让我们的 LED 灯依次点亮，点亮间隔是 0.5s，换句话说就是：让排列成一排的 LED 灯每次只点亮一个，每次点亮的时间是 0.5s。那么这样就实现了流水灯的一个效果，而且我们的肉眼还能够分辨出来。

本讲视频的理论知识是比较简单的，我们直接开始实战演练。

3 实战演练

3.1 实验目标

在实战演练部分我们将使用实验工程，设计并实现一个流水灯电路。

3.2 硬件资源

使用板载的 4 个 LED 灯 D6、D7、D8、D9 验证实验工程

3.3 程序设计

那么首先先来搭建一下文件体系

然后打开 doc 文件夹建立一个 Visio 文件，绘制模块框图和波形图

3.3.1 模块框图

那么首先是我们模块框图的绘制。那么在前边我们已经提到了，我们的 LED 灯每次点亮的时间是 0.5s 那么肯定需要一个计数器来对 0.5s 进行计时，那么需要计数器就肯定需要时钟信号和复位信号

我们的输入信号除了时钟信号和复位信号之外，不需要其他的输入信号了。那么下面就是我们的输出信号

因为我们要控制 4 个 LED 灯，所以说输出信号把它的位宽设为 4 位宽；它的每一个比特位控制一个 LED 灯，刚好是控制 4 个 LED 灯。

那么这样，模块框图绘制完成，那么下面开始波形图的绘制。

3.3.2 波形绘制

首先我们还是先将时钟和复位信号的波形画出

那么时钟信号和复位信号波形绘制完成。

因为我们的 LED 灯依次闪亮的时间间隔是 0.5s 这儿需要一个计数器来计数 0.5s 的时间，我们要声明一个内部的变量。

已知我们的时钟频率是 $50\text{MHz}$ 计数时间是 $0.5\text{s}$ 那么计数的最大值应该是 $\text{M}=(0.5\text{s})/(1/50\text{MHz})=(0.5\text{s})/(2\times$