【從零開始走進FPGA】美好開始——我流啊流啊流

　　(2)clk_design.v模塊設計

　　由于系統輸入時鐘是50Mhz，若以50MHz的速度變換LED等，人眼壓根分辨不出來。因此利用分頻原理，來對50MHz進行分頻，而適應人眼。本模塊將50MHz分頻至10Hz，人眼分辨的極限是25Hz，因此10Hz能感覺得到(可以隨機修改)。Led_en的頻率計算公式：clk_led_en = 50_000000/(49_000000+1) = 10Hz,具體代碼如下:

　　module clk_design

　　(

　　input clk,

　　input rst_n,

　　output led_en

　　);

　　reg [22:0] cnt; //49_99999,100ms

　　parameter LED_CNT = 49_999999;

　　always@(posedge clk or negedge rst_n)

　　begin

　　if(!rst_n)

　　cnt <= 23'd0;

　　else if(cnt < LED_CNT)

　　cnt <= cnt + 1'b1;

　　else

　　cnt <= 23'd0;

　　end

　　assign led_en = (cnt == 23'd49_99999) ? 1'b1 : 1'b0;

　　endmodule

　　模塊沒有分頻產生10Hz的頻率，而是生成了10Hz的使能時鐘，目的是防止時鐘滿天飛，使得FPGA 內部布局布線紊亂，影響全局功能。雖然如此簡單的工程可以不用考慮，但是“習慣了嚴謹便成為了一種風范”，因此使用使能時鐘，來對具體的時序進行操作。具體使能時鐘、門控時鐘的異同、優劣將會在后續章節中解說。

　　(3)led_display.v模塊設計

　　根據輸入的led_en使能信號，來操作led燈的效果，此處采用最簡單的算法——遞增進位。代碼如下所示：

　　module led_display

　　(

　　input clk,

　　input rst_n,

　　input led_en,

　　output reg [5:0] led_data

　　);

　　always@(posedge clk or negedge rst_n)

　　begin

　　if(!rst_n)

　　led_data <= 6'b0;

　　else if(led_en)

　　led_data <= led_data + 1'b1;

　　else

　　led_data <= led_data;

　　end

　　endmodule

　　(4)從新修改water_led_design頂層文件，添加相關例化模塊。最后結果如下：

　　module water_led_design

　　(

　　input clk, //global clock 50MHz

　　input rst_n, //global clock reset

　　output [5:0] led_data //user led interface

　　);

　　//-------------------------

　　//generater clock 10Hz

　　wire led_en;

　　clk_design clk_design_inst

　　(

　　.clk (clk),

　　.rst_n (rst_n),

　　.led_en (led_en)

　　);

　　//-------------------------

　　//set the display of led

　　led_display led_display_inst

　　(

　　.clk (clk),

　　.rst_n (rst_n),

　　.led_en (led_en),

　　.led_data (led_data)

　　);

　　endmodule