【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。。

• 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)

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？

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

• <= 是非阻塞赋值，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

3. 板子调试

管脚约束

ctrl + s → Generate bitstream

Okk啦~