FPGA流水燈
參考博客：（一）FPGA流水燈的實作
第一次在CSDN上寫博客，記錄一下自己學習FPGA的歷程吧，也是對CSDN這個平臺的回饋，過去大半年在這上面學習了不少知識，現在也希望能給別人一些幫助，下面言歸正傳：
“流水燈”應該是每一個開發板的初學者都要做的一步吧，這兩天對FPGA的板子有了一個初步的認識，今天就花了半天（原諒我學得有點慢），寫了一個八位的LED流水燈，
用的是Quartus 13.0,代碼如下：
module self_train1(clk,rst_n,led);//8位LED流水燈
input clk; //系統時鐘，50MHz
input rst_n; //全域復位，低電平有效
output reg[7:0] led; //led輸出，高電平燈亮
//定義時間計數器
reg [31:0] timer;
//計數行程
always@(posedge clk or negedge rst_n)//只要括號中的任意信號發生變化，就執行always@里面的內容
begin
if(rst_n==1'b0)//'b'表示二進制
timer<=32'd0;//'d'表示十進制;如果復位鍵按下，時間計數歸零
else if(timer==32'd199_999_999)//'_'占位符，沒有實際意義
timer<=32'd0;//如果時間計數到4s，時間計數歸零
else
timer<=timer+32'd1;//正常情況下，每來一個時鐘脈沖，時間計數加1
end
//led控制行程
always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
if(rst_n==1'b0)
led<=8'b0000_0000;//如果復位鍵按下，所有的燈都為'0',熄滅
else if(timer==32'd24_999_999)
led<=8'b0000_0001;//當時間計到0.5s時，第一個LED燈亮
else if(timer==32'd49_999_999)
led<=8'b0000_0010;//當時間計到1s時，第二個LED燈亮
else if(timer==32'd74_999_999)
led<=8'b0000_0100;
else if(timer==32'd99_999_999)
led<=8'b0000_1000;
else if(timer==32'd124_999_999)
led<=8'b0001_0000;
else if(timer==32'd149_999_999)
led<=8'b0010_0000;
else if(timer==32'd174_999_999)
led<=8'b0100_0000;
else if(timer==32'd199_999_999)
led<=8'b1000_0000;
end
endmodule
代碼的原理還是很簡單的，具體可以參考我開頭的參考博客，我只是比他多了4個LED燈，位數相應的增加了，
代碼撰寫完了之后，我們讓軟體給我們分析一遍，看有沒有錯誤，點擊軟體最上方Processing / Start / Start Analysis & Synthesis，或者直接點擊下圖紅色方框中的鍵：
分析成功的話會顯示如下圖：
·
·
然后，我們進行功能仿真，也叫RTL行為級仿真或者前仿真，
首先編輯test bench檔案，代碼如下：
`timescale 1ns/1ns//前面的1ns表示時延單位，后面的1ns表示時延精度
module self_train1_tb;
reg clk;
reg rst_n;
wire [7:0]led;
self_train1 u1(
.clk(clk),
.rst_n(rst_n),
.led(led)
);
initial clk=1;//任意賦予clk一個初值，也可賦值0
always #10 clk = ~clk;//讓clk的值每10ns反向變化一次，形成50MHz的脈沖
initial begin
rst_n=1'b0;
#100;//'#'表示延時
rst_n=1'b1;
#1000000000;//我在這里只仿真了初始的1s，因為電腦太老了，運行速度太慢
$stop;
end
endmodule
我稍后會再寫一篇功能仿真的軟體操作步驟，畢竟Quartus是英文的，對自學的同學來說不太友好，并且這部分操作確實有點麻煩，將心比心，我盡量把我覺得在初學階段可能碰到的問題寫清楚，多幫助一些人，
下面，我們運行RTL Simulation,結果如下：
我們可以看到，在500ms的時候，第一個LED燈的狀態由0變為1，第一個燈亮，1000ms的時候，第一個燈由1變為0，第一個燈滅，同時，第二個LED燈由0變為1，第二個燈亮，以此類推，仿真結果和我們想要的結果一樣，因為電腦太老了，運行速度慢，我就只仿真了初始的1s，
·
還有一個時序仿真我就不做了，它在功能仿真的基礎上加入了時延，更接近板子運行時候的真實情況，
下面進行全編譯,點擊Start Complation，
PS：
quartus軟體可以根據我們撰寫的程式生成下面類似數電里的電路圖：
大家可以在左側找到，雙擊即可：
然后，我們進行燒寫前的最后一步，分配IO:
點擊Assignments / Pin Planner
根據查找板子的使用說明書，找到合適的引腳，相對應的輸入紅色方框中，可以直接在其中輸入“y2”、“g21”等引腳號，不用區分大小寫，然后按回車鍵；也可以直接復制粘貼引腳表格中的引腳號，這里就不詳細說了，
設定好引腳后，不需要保存，直接關閉引腳設定視窗，
最后就是將我們的程式燒寫到板子里去，
將開發板與電腦連接（如果在電腦上讀不出開發板，可能是需要手動安裝板子的驅動，我當時也碰到了這個問題，可以百度解決），點擊Programmer,在跳出的視窗中點擊Add File…，將output_files檔案夾里面的.sof檔案打開到剛剛跳出的視窗，最后點擊Start，就將程式燒入FPGA開發板中了，
如果到這里一切順利，那么恭喜你，完成了開發板的第一個基礎程式開發，完結撒花！！！
ps:文中如有錯誤或不足，歡迎各位大佬予以批評指正，
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