【IC设计】Verilog线性序列机点灯案例(四)（小梅哥课程）

声明：案例和代码来自小梅哥课程，本人仅对知识点做做笔记，如有学习需要请支持官方正版。

该系列目录：

Verilog线性序列机点灯案例（一）
Verilog线性序列机点灯案例（二）
Verilog线性序列机点灯案例（三）
Verilog线性序列机点灯案例（四）

设计环境

Vivado2018.3 软件
Zynq-7000 xc7z010clg400-1 板卡

设计目标

在案例（三）中提到让一个led根据8个拨码开关的值来循环变化，每个拨码开关负责0.25秒，一共是2秒。
在任务（四）中我们需要在每次动态变化前加入1秒的空闲时间（空闲时间led是熄灭的）

设计思路

1秒的空闲时间需要一个计数器来计算，假设为counter0
2秒的动态变化可以像案例（二）中一样用两个计数器来完成，假设为counter1和counter2
counter1用来计数0.25秒，counter2在counter1每次计满时加1，最后将sw[counter2]输出给led。
需要注意的是，动态变化是从1秒空闲时间后开始的，所以counter1和counter2必须在counter0计满以后才能开始工作。
在动态变化完成后，即counter1和counter2都计满的情况下，counter0再次重新开始工作。

RTL及Testbench代码

RTL代码

module led_ctrl3(
    clk,
    rst_n,
    sw,
    led_out
);
    input clk;
    input rst_n;
    input [7:0] sw;
    output reg led_out;
    
    //counter0用于计数一秒钟
    reg [25:0] counter0;
    
    //counter1用于计数0.25秒
    reg [25:0] counter1;
    
    //counter2用于计数0到7
    reg [2:0] counter2;
    
    //标记可以闪烁了
    reg flag;
    
    //50M cycles
    parameter MCNT1S = 50_000_000;
    
    //12.5M cycles
    parameter MCNT025S = 12_500_000;
    
    //控制flag状态
    //flag为0时为空闲状态，led熄灭，counter0开始计数到1秒
    //flag为1时为忙碌状态，led动态闪烁，counter1和counter2正常计数
    always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
        if(!rst_n) begin
            flag <= 0;
        end else if(counter0 == MCNT1S -1 ) begin
            flag <= 1;
        end else if( (counter1 == MCN