勇敢的芯伴你玩转Altera FPGA连载56：流水灯实例

         如图8.7在SF-CY4开发板的左上角有8个LED指示灯。

图8.7 电路LED实物照片

如图8.8所示，这些LED的正极连接510欧姆限流电阻到3.3V电压，负极都连接到了FPGA的IO引脚上。因此，FPGA可以通过引脚的高或低电平控制LED的亮灭状态。

图8.8 LED电路

         本实例，通过FPGA内部的定时器，循环点亮每个LED，达到流水灯的效果。如图8.9所示，8个LED指示灯，我们依次给他们赋值，每次只有一个LED点亮，每次点亮某个LED的时间一定（固定延时）。8个LED依次被点亮一次，如此循环便成就了流水灯的效果。

图8.9 流水灯示意图

    本实例的工程代码如下。

module cy4(

            input ext_clk_25m, //外部输入25MHz时钟信号

            input ext_rst_n,   //外部输入复位信号，低电平有效

            output reg[7:0] led    //8个LED指示灯接口   

        );                                                

//-------------------------------------

reg[19:0] cnt;     //20位计数器                          

    //cnt计数器进行循环计数

always @ (posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)   

    if(!ext_rst_n) cnt <= 20'd0;                                          

    else cnt <= cnt+1'b1;                              

//-------------------------------------

    //计数器cnt计数到最大值时，切换点亮的指示灯

always @ (posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)

    if(!ext_rst_n) led <=8'b1111_1110;    //默认只点亮一个指示灯D2

    else if(cnt == 20'hfffff) led<= {led[6:0],led[7]};       //循环移位操作

    else ;                 

endmodule

         这里只有两个很简单的always语句。在第一个always语句中，我们对计数器cnt循环计数，cnt为20位宽，从0开始不断的计数到最大值20’hfffff，然后下一个计数值虽然溢出，但实际上又返回计数值0，然后重新计数，如此反复。一个完整的cnt计数周期的时间，大家可以算算，时钟信号ext_clk_25m是25MHz，即40ns，一个计数周期是2的20次方，即1048576，那么一个计数周期就是40ns*1048576，约为42ms。

         再来看第二个always语句，复位状态下给8个LED赋初始值8’b1111_1110，也就是只有led[0]是点亮的。而正常运行时，判断cnt计数值是否为20’hfffff，也就是说每一个cnt计数周期，都会做一次这样的处理：将led循环左移一位，从而实现LED流水切换的效果。