【紫光同创国产FPGA教程】——【PGL22G第二章】键控流水灯实验例程

本原创教程由深圳市小眼睛科技有限公司创作,版权归本公司所有,如需转载,需授权并注明出处
适用于板卡型号:

紫光同创PGL22G开发平台(盘古22K)

一:盘古22K开发板(紫光同创PGL22G开发平台)简介

盘古22K开发板是基于紫光同创Logos系列PGL22G芯片设计的一款FPGA开发板,全面实现国产化方案,板载资源丰富,高容量、高带宽,外围接口丰富,不仅适用于高校教学,还可以用于实验项目、项目开发,一板多用,满足多方位的开发需求。

二:实验目的

由 USER_KEY1 按键输入,切换 USER_LED1~ USER_LED8 的输出效果。
三:实验原理
实现框架如下:

【紫光同创国产FPGA教程】——【PGL22G第二章】键控流水灯实验例程_第1张图片

(1)顶层实现按键切换 LED 的流水灯状态;
(2)需要设计一个输入控制模块及一个输出控制模块;
这个实验带大家将多个模块整合成为一个工程,涉及到的知识点有子模块设计、模块例化;
子模块的设计主要是依据功能定位,确定输入输出,再做具体的设计;
模块例化方式如下:

【紫光同创国产FPGA教程】——【PGL22G第二章】键控流水灯实验例程_第2张图片

a.按键控制模块功能  

接收按键输入信号。统计按键按下次数,由于流水灯模式是 3 种,计数统计范围是 0~2循环,将计数结果传递给 LED 控制模块;
根据需求输入信号有:时钟,按键;输出信号有:流水灯控制信号;
内部功能处理:
<1>内部需要对按键信号做消抖处理;
<2>按键触发计数器(计数值输出)改变继而调整流水灯的状态;

【紫光同创国产FPGA教程】——【PGL22G第二章】键控流水灯实验例程_第3张图片

b.按键消抖模块  

【紫光同创国产FPGA教程】——【PGL22G第二章】键控流水灯实验例程_第4张图片

前后抖动时间约为 5~10ms,取按键抖动区间开始标识,持续 10-20ms 后标识归零,在抖
动区间内输出保持,非消抖区间,按键状态输出。
c. LED 控制模块功能
3 种流水灯模式有按键传递过来的计数控制切换,每一个 LED 的显示状态完整后进入下一
模式初始化。根据需求可得到如下信息:
输入信号:时钟,流水灯模式控制信号; 出信号:8bit 位宽的 LED 控制信号;
功能处理注意事项:流水灯状态切换点,不同状态的切换时如何初始化;
四:实验源码设计
顶层文件源码

【紫光同创国产FPGA教程】——【PGL22G第二章】键控流水灯实验例程_第5张图片

按键控制模块

【紫光同创国产FPGA教程】——【PGL22G第二章】键控流水灯实验例程_第6张图片

 

按键消抖模块

【紫光同创国产FPGA教程】——【PGL22G第二章】键控流水灯实验例程_第7张图片

 

Verilog 中的 generate 语句常用于编写可配置的、可综合的 RTL 的设计结构。它可用于
创建模块的多个实例化,或者有条件的实例化代码块。
我们常用 generate 语句做三件事情。一个是用来构造循环结构,用来多次实例化某个模
块。一个是构造条件 generate 结构,用来在多个块之间最多选择一个代码块,条件 generate
结构包含 if--generate 结构和 case--generate 形式。还有一个是用来断言。
在 Verilog 中,generate 在建模(elaboration)阶段实施,出现预处理之后,正式模拟
仿真之前。因此。generate 结构中的所有表达式都必须是常量表达式,并在建模(elaboration)
时确定。例如,generate 结构可能受参数值的影响,但不受动态变量的影响。
Verilog 中的 generate 块创建了新的作用域和新的层次结构,就像实例化模块一样。因
此在尝试对 generate 块中的信号进行引用时,很容易因此混乱,因此请记住这一点。
(参考来源:zhihu作者数字 IC 小站, Verilog 中 generate 的使用 - 

 

LED 控制模块

【紫光同创国产FPGA教程】——【PGL22G第二章】键控流水灯实验例程_第8张图片

【紫光同创国产FPGA教程】——【PGL22G第二章】键控流水灯实验例程_第9张图片

五:实验现象

每按下一次 KEY1,LED 灯状态切换一次,总共三种 LED 模式供循环切换;
LED 模式一:从高位到低位的 LED 流水灯;
LED 模式二:隔一亮一交替点亮;
LED 模式三:从高位到低位暗灯流水;

【紫光同创国产FPGA教程】——【PGL22G第二章】键控流水灯实验例程_第10张图片

 

 

 

你可能感兴趣的:(FPFA,fpga开发,fpga)