FPGA中闪灯程序设计示例

在FPGA设计中，闪灯的作用主要是用于测试和验证设计的功能和性能。具体来说，闪灯可以作为一个可视化的指示器，通过控制LED灯的闪烁模式和频率，来显示FPGA的工作状态或调试信息。
例如，在设计过程中，可以编写程序来控制LED灯的闪烁，以验证FPGA的逻辑功能是否正确实现。如果LED灯按照预期的方式闪烁，那么这可能意味着FPGA的设计是正确的。反之，如果LED灯的闪烁模式与预期不符，那么开发者就需要检查并修改FPGA的设计。此外，闪灯还可以用于调试和故障排查。通过观察LED灯的闪烁情况，可以判断FPGA的哪个部分可能存在问题，从而有针对性地进行修复。
假设系统时钟为100ns，本文使用verilog语言，编写一个亮0.5s、暗0.5s的闪灯逻辑。
在vivado设计套件中，新建一个测试工程，新建文件LED.v。
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LED.v的代码如下：

module LED(
input clk,
input rst,
output reg led
    );
    
reg [31:0] cnt;
always @(posedge clk or negedge rst)
  begin
    if(!rst) begin
      cnt <= 0;
      led <= 0;
    end
    else
      begin
        if(cnt < 'd5000000)  begin
          cnt <= cnt + 1;
          led <= led;
        end
        else  begin
          cnt <= 0;
          led <= !led;
        end
      end
  end
endmodule

在同一个工程中，新建一个仿真测试文件SIM.v。
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SIM.v的代码如下：

module SIM(
    );
   reg clk;
   reg rst;
   wire led;
    
LED LED(
. clk(clk),
. rst(rst),
. led(led)
    );
    
    initial
    begin
      clk = 0;
      rst = 0;
      #1000;
      rst = 'b1;
    end
    
    always #5 clk = !clk; 
endmodule

仿真结果如下图所示。
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