1. 程式人生 > >FPGA學習記錄_設計一個計數器

FPGA學習記錄_設計一個計數器

  此處設計一個數器,使 學習板上 的 LED 狀態每 500ms翻轉一次。 學習板上晶振為50MHz,也就是說時鐘週期為 20ns , 這樣可以計算得出 500ms = 500_000_000ns/20,即需要計數器 計數 25_000_000 次,也就是需要一個至少 25 位的計數器( 位的計數器( 225>25_000_000>224 )。且每當計數次達到需要清零並重新計數。
  
  1、計數器原理
  
         計數是一種最簡單基本的運算,計數器就是實現這種運算的邏輯電路,計數器在數字系統中主要是對脈衝的個數進行計數,以實現測量、計數和控制的功能,同時兼有分頻功能,計數器是由基本的計數單元和一些控制門所組成,計數單元則由一系列具有儲存資訊功能的各類觸發器構成,這些觸發器有RS觸發器、T觸發器、D觸發器及JK觸發器等。
  
  2、計數器verilog實現
  
                   埠名稱   I/0                功能描述
  
  Clk50M input 模組的工作時鐘,頻率為50M
  
  Rst_n input 模組復位,低電平復位
  
  led output 低電平時LED亮
  
  module counter(Clk50M,Rst_n,led);
  
  input Clk50M; //系統時鐘
  
  input Rst_n; //全域性復位
  
  output reg led;//led 輸出
  
  reg [24:0]cnt;//定義25位暫存器
  
  //計數器計數程序
  
  

[email protected](posedge Clk50M or negedge Rst_n)//最後一條執行完成後,再開始執行其中的第一條語句,如此往復迴圈,直到整個模擬結束,對一組反覆執行的活動進行建模
  
  if(Rst_n == 1'b0)
  
  cnt <= 25'b0;
  
  else if(cnt == 25'd24_999_999)
  
  cnt <= 25'b0;
  
  else
  
  cnt <= cnt + 1'b1;
  
  //LED輸出控制程序 0.5s 翻轉一次
  
  [email protected](posedge Clk50M or negedge Rst_n)
  
  if(Rst_n == 1'b0)
  
  led <= 1'b1;
  
  else if(cnt == 25'd24_999_999)
  
  led <= ~led ;
  
  else
  
  led <= led;
  
  endmodule
  
  3、模擬及板級驗證
  
  `timescale 1ns/1ns
  
  `define clock_period 20//時鐘週期
  
  module counter_tb;
  
  reg clk;
  
  reg rst_n;
  
  wire led;
  
  counter counter0(
  
  .Clk50M(clk),
  
  .Rst_n(rst_n),
  
  .led(led)
  
  );
  
  initial clk = 1;
  
  always #(`clock_period/2) clk = ~clk;
  
  initial begin
  
  rst_n = 1'b0;
  
  #(`clock_period*200)
  
  rst_n = 1'b1;
  
  #2000000000;
  
  $stop;
  
  end
  
  endmodule
  
  <!DOCTYPE html>
  
  <html lang="zh">
  
  <head>
  
  <meta charset="UTF-8">
  
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
  
  <title>Document</title>
  
  <style>
  
  .wrapper {display: flex;border: 1px solid orangered;padding: 10px;}
  
  .col {border: 1px solid #808080;height: 500px;width: 200px;margin: 0 10px;padding: 10px;}
  
  .item {border: 1px solid #808080;www.dasheng178.com margin: 5px 0;}
  
  </style>
  
  </head>
  
  <body>
  
  <div class="wrapper">
  
  <div class="col1 col">
  
  <div class="item" id="item1" draggable="true">item1</div>
  
  <div class="item" id="item2" draggable="true">item2</div>
  
  <div class="item" id="item3" draggable="true"www.michenggw.com>item3</div>
  
  </div>
  
  <div class="www".xianggelila2.com"col2 col"></div>
  
  <div class="col3 col"></div>
  
  <div class="col4 col"></div>
  
  </div>
  
  <script>
  
  let cols = document.getElementsByClassName('col');
  
  for (let col of cols) {
  
  col.ondragenter = e =www.gcyl159.com/ > {
  
  console.log('放置元素 ondragenter',www.qinlinyu.cn '<' + e.dataTransfer.getData('item') + '>');
  
  }
  
  col.ondragover = e => {
  
  e.preventDefault();
  
  console.log('放置元素 ondragover', '<' + e.dataTransfer.getData('item') + '>');
  
  }
  
  col.ondragleave = e => {
  
  console.log('放置元素 ondragleave', '<' + e.dataTransfer.getData('item') + '>');
  
  }
  
  col.ondrop = function(e) {
  
  console.log('放置元素 ondrop', '<' + e.dataTransfer.getData('item') + '>');
  
  this.append(document.getElementById(e.dataTransfer.getData('item')));
  
  }
  
  }
  
  let items = document.getElementsByClassName('item');
  
  for (let item of items) {
  
  item.ondragstart = e => {
  
  console.log('拖拽元素 ondragstart');
  
  e.dataTransfer.setData('item', e.target.id);
  
  }
  
  item.ondragend = e => {
  
  console.log('拖拽元素 ondragend');
  
  4、時序模擬波形