（一）FPGA流水灯的实现

     写之前先废话一段。学长两周前给了我一块2010年的FPGA开发板，没有资料没有原理图，那几天简直奔溃。后来买了学生版的黑金开发板AX301，发现例程其实也还好，但就是少了很多自己的理解，代码也需要自己一句一句地啃。为了加深自己的印象，于是决定把学过的例程写成博客，也记录一下自己的学习历程。

凡是入门开发板，点灯是必备的。相信学过ARM系列的同学应该会有一定的基础，那我们就直接进入流水灯环节。首先呈上代码：

module led_test
(
    input           clk,           // system clock 50Mhz on board
    input           rst_n,         // reset ,low active
    output reg[3:0] led            // LED,use for control the LED signal on board
);

//define the time counter
reg [31:0]      timer;

// cycle counter:from 0 to 4 sec
always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
    if (rst_n == 1'b0)
        timer <= 32'd0;                     //when the reset signal valid,time counter clearing
    else if (timer == 32'd199_999_999)      //4 seconds count(50M*4-1=199999999)
        timer <= 32'd0;                     //count done,clearing the time counter
    else
        timer <= timer + 32'd1;             //timer counter = timer counter + 1
end

// LED control
always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
    if (rst_n == 1'b0)
        led <= 4'b0000;                     //when the reset signal active
    else if (timer == 32'd49_999_999)       //time counter count to 1st sec,LED1 lighten
        led <= 4'b0001;
    else if (timer == 32'd99_999_999)       //time counter count to 2nd sec,LED2 lighten
        led <= 4'b0010;
    else if (timer == 32'd149_999_999)      //time counter count to 3rd sec,LED3 lighten
        led <= 4'b0100;
    else if (timer == 32'd199_999_999)      //time counter count to 4th sec,LED4 lighten
        led <= 4'b1000;
end
endmodule

这段代码其实非常easy，但对于初学者来说看起来也很费力。（想当初老子看2010年那块板子的资料时为了强调verilog编程的模块化思想，这么简单的流水灯程序强行用了5个文件来写。。。看得吐血。先抛开模块化不说，我来解释下这段程序。）

首先，系统时钟信号：A301的晶振是50MHz，意思就是说，计数器计数50000000就可以实现1秒的效果。因此，4个流水灯就需要50000000*4=200000000，因为从0开始数，因此200000000-1=199999999。那么代码中的第一个always实现的就是计数器功能。当产生rst信号时，计数器归零，否则，计数器+1，直到到达199999999，计数器又归零。

我猜初学者也可能感到疑惑，为什么要计数到200000000呢？因为在verilog语言里面，程序是并行的，而没有先后顺序。因此可以看到第二个程序，4个LED灯是同时工作的，只是规定在一个周期4秒内，LED1第一秒亮，LED2第二秒，LED3第三秒，LED4第四秒，因此实现了流水灯的效果。

代码写完了，编译一下，没有错误，此时去设置引脚，Assignments/Pin_Planner。打开之后，去找资料里面的原理图，看看CLK，RST,还有四个LED在哪个管脚上。

你可以直接在Location里面打E1、D9、C9、……也可以拖动Node name到芯片图的位置上。

设置好管脚后，不需要保存，再编译。没有错误之后，打开programer，一般可以直接双击编译区最下面的图标:

然后，请连接你的USB blaster，下载程序。

emmmmmmm，关于USB blaster找不到驱动和Quartus生成不了sof下载文件的问题，下次我再另写一篇博客吧。也是心疼自己当时花了一整天时间搞这个事情没有人指点。

那么如果上面的步骤没有问题，恭喜你完成FPGA的第一个入门程序。