实验教程：控制LED灯——紫光盘古系列高性能入门级2K开发板

一、 实验目的

实现对多LED灯的控制;

二、 实验要求

控制8个LED以1s的周期闪烁（0.5s亮，0.5s灭）

三、实验原理

通常的时，分，秒的计时进位大家应该不陌生；

1小时=60分钟=3600秒，当时针转动1小时，秒针跳动3600次；

那在数字电路中的时钟信号也是有固定的节奏的，这种节奏的开始到结束的时间,我们通常称之为周期（T）。

在数字系统中通常关注到时钟的频率,那频率与周期的关系如下：

MES2KG板卡上有一个40MHz的晶振提供时钟给到PGC2KG;

实验分析 :

控制LED亮灭需要控制IO输出的高低电平即可(高电平点亮,低电平熄灭),原理图如下：

控制LED周期性的维持0.5s亮,0.5s灭,需要控制IO输出0.5s高电平,0.5s低电平周期变化,如下图波形:

外部输入时钟为40MHz时钟周期为25ns（在verilog设计中的计数器的计时原理基本上是一致的，确认输入时钟周期，目标计时时间后可得到计数器的计数值到达多少后可得到计时宽度）;

0.5s = 20000000*25ns = 20000000 × ;

IO输出状态只有两种：1或0；我们可以使用一个计数器，计数满20000000个时钟周期时将IO状态进行翻转，即可完成每0.5S输出状态跳转，即LED灯会以0.5S的间隔亮灭变化；

四、实验源码设计（完整源码查看demo源文件）

a. 文件头设计

在module之前添加文件头，文件头中包含信息有：公司，作者，时间，设计名，工程名，模块名，目标器件，EDA工具(版本)，模块描述，版本描述（修改描述）等信息；以及仿真时间单位定义；

timescale 1ns / 1ps 表示仿真精度是 1ns，显示精度是 1ps； define UD #1 定义 UD 表示#1；#1 仅仿真有效，表示延时一个仿真精度，结合上一条语句表示延时 1ns；

b. 设计 module

• 创建 module，确定输入输出信号

此段代码是标准的 module 创建的模型，module 创建时需要确认输入输出信号并定义好位宽，之后在对 module 进行具体的逻辑设计；管脚与管脚之间间隔用“,”,最后一个管脚不用间隔符号；

创建 module 时需要定义输入输出信号;本实验输入时钟和复位即可，输出是控制 LED 的亮灭，MES2KG 板卡上共有 8 个 LED，故而输出 8bit 位宽的信号；

• 设计一个计数器；

单个状态计数 20000000， 1 个亮灭周期的计数即为 40000000 = 26’ h2625A00;所以计数器的位宽为 26 位即可，此处请结合数字电路中的同步计数器的工作原理分析；

当计数器计数到 26’d19999999 时，计数周期包含了从 0～26’d19999999的时钟周期，故而总时长时 26‘d20000000 ×