FPGA-DFPGL22学习7-gpio

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FPGA-DFPGL22学习6-led

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前言

@和原子哥一起学习FPGA

开发环境：正点原子 ATK-DFPGL22G 开发板

参考书籍：
《ATK-DFPGL22G之FPGA开发指南_V1.1.pdf》

个人学习笔记，欢迎讨论

一、原理图

1）key

开发板上的四个按键未按下时，输出高电平，按下后，输出低电平

2）beep+touch

beep高电平发出声音

当前触摸后输出高电平

端口对应

1)key

define_attribute {p:key[0]} {PAP_IO_DIRECTION} {INPUT}
define_attribute {p:key[0]} {PAP_IO_LOC} {F2}
define_attribute {p:key[0]} {PAP_IO_VCCIO} {1.5}
define_attribute {p:key[0]} {PAP_IO_STANDARD} {LVCMOS15}
define_attribute {p:key[0]} {PAP_IO_PULLUP} {TRUE}

define_attribute {p:key[1]} {PAP_IO_DIRECTION} {INPUT}
define_attribute {p:key[1]} {PAP_IO_LOC} {H5}
define_attribute {p:key[1]} {PAP_IO_VCCIO} {1.5}
define_attribute {p:key[1]} {PAP_IO_STANDARD} {LVCMOS15}
define_attribute {p:key[1]} {PAP_IO_PULLUP} {TRUE}

define_attribute {p:key[2]} {PAP_IO_DIRECTION} {INPUT}
define_attribute {p:key[2]} {PAP_IO_LOC} {H6}
define_attribute {p:key[2]} {PAP_IO_VCCIO} {1.5}
define_attribute {p:key[2]} {PAP_IO_STANDARD} {LVCMOS15}
define_attribute {p:key[2]} {PAP_IO_PULLUP} {TRUE}

define_attribute {p:key[3]} {PAP_IO_DIRECTION} {INPUT}
define_attribute {p:key[3]} {PAP_IO_LOC} {G3}
define_attribute {p:key[3]} {PAP_IO_VCCIO} {1.5}
define_attribute {p:key[3]} {PAP_IO_STANDARD} {LVCMOS15}
define_attribute {p:key[3]} {PAP_IO_PULLUP} {TRUE}

2)beep+touch

#------------------------------touch-----------------------------------
define_attribute {p:touch} {PAP_IO_DIRECTION} {INPUT}
define_attribute {p:touch} {PAP_IO_LOC} {F1}
define_attribute {p:touch} {PAP_IO_VCCIO} {1.5}
define_attribute {p:touch} {PAP_IO_STANDARD} {LVCMOS15}
define_attribute {p:touch} {PAP_IO_PULLUP} {TRUE}

#-----------------------------------beep-----------------------------------------
define_attribute {p:beep} {PAP_IO_DIRECTION} {OUTPUT}
define_attribute {p:beep} {PAP_IO_LOC} {P3}
define_attribute {p:beep} {PAP_IO_VCCIO} {1.35}
define_attribute {p:beep} {PAP_IO_STANDARD} {LVCMOS15}
define_attribute {p:beep} {PAP_IO_DRIVE} {4}
define_attribute {p:beep} {PAP_IO_PULLUP} {TRUE}
define_attribute {p:beep} {PAP_IO_SLEW} {SLOW}

二、程序设计

1)KEY

想要实现的效果在流水灯的基础上按下一个按键后，对应的LED灯常量

2)beep+touch

三、程序编写

1.KEY代码：

代码如下（示例）：

module flow_led(
	input        		sys_clk,     //系统时钟
	input        		sys_rst_n,   //系统复位
	output reg [3:0]    led,
	input      [3:0]    key
);

reg [23:0] counter;
reg [3:0]  led_contorl;

//时钟上升沿有效，复位信号下降沿有效
always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n )begin
	if (!sys_rst_n) 
		counter <= 24'd0;  //非阻塞赋值，同时赋值
	else if (counter < (24'd1000_0000 - 1'b1))
	//else if (counter < (24'd10 - 1'b1))
		counter <= counter + 1'b1;
	else
		counter <= 1'd0;
end


always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n )begin
	if (!sys_rst_n) 
		led_contorl <= 4'b0001;
	else if (counter == (24'd1000_0000 - 1'b1))
    //else if (counter == (24'd10 - 1'b1))
		led_contorl <= {led_contorl[2:0],led_contorl[3]};
	else
		led_contorl <= led_contorl;
		
end

always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) begin
	if (!sys_rst_n) 
		led <= 4'b0000;
	else if (key != 4'b1111) 
		led <= ~key;
    else
		led <= led_contorl;
end
 

endmodule

2.beep+touch代码：

module top_all(
	input  sys_clk,
	input  sys_rst_n,
	
	input  touch_key,
	output beep
	
   );
   
wire key_flag;

key_module u_key_module(
	.sys_clk   (sys_clk  ),
	.sys_rst_n (sys_rst_n),
	                      
	.touch_key (touch_key), 
	.key_flag  (key_flag)
	); 
   
beep_module u_beep_module(
	.sys_clk   (sys_clk  ),
	.sys_rst_n (sys_rst_n),
	                      
	.beep      (beep), 
	.key_flag  (key_flag)
	); 
endmodule

module key_module(
	input  sys_clk,
	input  sys_rst_n,
	
	input  touch_key,
    output reg    key_flag
	
   );
   
reg        key_reg0;   
reg        key_reg1;  

wire    key_en;

assign key_en = (~key_reg1)&(key_reg0);

always @(posedge sys_clk or negedge  sys_rst_n) begin 
	if (!sys_rst_n) begin
		key_reg0  <= 1'b1;
		key_reg1  <= 1'b1;
	end
	else begin
		key_reg0  <= touch_key; //非阻塞赋值，同时赋值
		key_reg1  <= key_reg0;
	end
	
end
 
always @(posedge sys_clk or negedge  sys_rst_n) begin 
	if (!sys_rst_n) begin
		key_flag  <= 1'b0;

	end
	else begin
		if (key_en) begin
			    key_flag  <= ~key_flag;
		end
	end
	
end
endmodule

module beep_module(
	input  sys_clk,
	input  sys_rst_n,
	
	output reg beep,
	input    key_value,
    input    key_flag
   );
   
always @(posedge sys_clk or negedge  sys_rst_n) begin 
	if (!sys_rst_n) 
		beep  <= 1'b1;
	else if (key_flag)
		beep  <= ~beep;
	
end
endmodule

结论

gpio的基本操作，学习到了如何使用不同文件的实例化