LED控制 verilog FPGA 基础练习6

LED控制 verilog FPGA 基础练习6

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前言

借用LED灯的开关切换控制，主要来联系如何通过上升沿或者下降沿来进行特定的操作。核心就是通过打拍进行边沿的判断。

一、LED控制

实际场景：按一下，切换LED的开和关

1.1 控制方案

• 触摸LED控制的核心就是判断上升沿和下降沿
• 实现方法就是：每一个变动flag就取反

1.1.1 功能代码

module touch_ctrl_led
(
input wire sys_clk , //系统时钟，频率50MHz
input wire sys_rst_n , //复位信号，低电平有效
input wire touch_key , //触摸按键信号

output reg led //led输出信号

);
// *******************************************
// 触摸LED控制的核心就是判断上升沿和下降沿
// 实际场景：按一下，切换LED的开和关（即上或者下降沿）
// 实现方法就是：每一个变动flag就取反
// *******************************************

// 上升沿和下降沿判断

// 先对输入信号进行打一拍

reg touch_key_dly1;
reg touch_key_dly2;
wire [1:0] touch_en;
always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) 
begin
	if(sys_rst_n == 1'b0) 
		begin
			touch_key_dly1 <= 1'b1; // 低电平亮
			touch_key_dly2 <= 1'b1;
		end
	else 
		begin
			touch_key_dly1 <= touch_key; // 因为触摸相当于和当前时钟是异步的，所以打两排，第一拍先同步
			touch_key_dly2 <= touch_key_dly1;
		end
end

assign touch_en = {touch_key_dly2,touch_key_dly1}; // 2'b10表示下升沿，2'b01表示下升沿，

always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) 
begin
	if(sys_rst_n == 1'b0) 
		begin
			led <= 1'b1; 
		end
	else if(touch_en == 2'b10 | touch_en == 2'b01 )
		begin
			led <= ~led; // 每次变化，对led来说就是一开一关
		end
end


endmodule

1.1.2 仿真代码

`timescale 1ns/1ns
module tb_top;

reg sys_clk;
reg sys_rst_n;
reg touch_key;
wire led;


initial begin
	sys_clk    = 1'b0;
	sys_rst_n  = 1'b0;
	#50;
	sys_rst_n  = 1'b1;
end

always #10 sys_clk = ~sys_clk;

// 模拟开关

initial 
begin
 #200
 touch_key <= 1'b0 ;
 #2000
 touch_key <= 1'b1 ;
 #1000
 touch_key <= 1'b0 ;
 #3000
 touch_key <= 1'b1 ;

end

touch_ctrl_led u0_touch_ctrl_led
(
.sys_clk 	(sys_clk 	), 		//系统时钟，频率50MHz
.sys_rst_n  (sys_rst_n  ), 	//复位信号，低电平有效
.touch_key  (touch_key  ), 	//触摸按键信号
.led 		(led 		)	//led输出信号

);

endmodule

1.1.3 仿真结果

图1 上升沿判断，LED拉低，亮
图2 下升沿判断，LED拉低，灭

注意：这里只要是有切换，就变换LED灯的亮或者灭

总结

• 核心思想：判定条件是上升沿或者下降沿才进行的某个特定的操作。
• 知识点总结：
  1. 如何通过边沿切换控制LED的亮和灭？
  2. 异步的信号进来需要进行clk同步
  3. 边沿判断的方式？如下面代码，2拍写前，1写后；2’b10，其中1变成0,就是代表下降沿；2’b01，其中0变成1,就是代表上降沿；

   // 2'b10表示下升沿，2'b01表示下升沿，
  assign touch_en = {touch_key_dly2,touch_key_dly1}; 
  

• 欢迎一起交流学习，如有错误之处，还请各位指正。

参考资料

[1] FPGA系列教学