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1、FPGA学习：PLL分频计数的LED闪烁实例如图8.17所示，本实例将用到FPGA内部的PLL资源，输入FPGA引脚上的25MHz时钟，配置PLL使其输出4路分别为12.5MHz、25MHz、50MHz和100MHz的时钟信号，这4路时钟信号又分别驱动4个不同位宽的计数器不停的计数工作，这些计数器的最高位最终输出用于控制4个不同的LED亮灭。由于这4个时钟频率都有一定的倍数关系，所以我们也很容易通过调整合理的计数器位宽，达到4个LED闪烁一致的控制。先来看cy4.v模块的代码，它是工程的顶层模块，主要做接口定义和模块例化，一般不会在这个模块中做任何的具体逻辑设计。首先是接口部分，只有时钟、复位
2、和8个LED信号。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output7:0 led /8个LED指示灯接口 ); 接着这里申明5个wire类型的信号，所有在不同模块间接口的信号，在它们的上级模块中都必须定义为wire类型，这里有4个不同频率的时钟以及由PLL的lock信号引出的复位信号sys_rst_n。wire clk_12m5;/PLL输出12.5MHz时钟wire clk_25m; /PLL输出25MHz时钟wire clk_50m; /PLL输出50MHz时钟wire cl
3、k_100m;/PLL输出100MHz时钟wire sys_rst_n; /PLL输出的locked信号，作为FPGA内部的复位信号，低电平复位，高电平正常工作PLL是我们配置的IP核模块，它需要在我们的代码中例化，如下所示。/-/PLL例化pll_controllerpll_controller_inst (.areset ( !ext_rst_n ),.inclk0 ( ext_clk_25m ),.c0 ( clk_12m5 ),.c1 ( clk_25m ),.c2 ( clk_50m ),.c3 ( clk_100m ),.locked ( sys_rst_n );最后4个LED闪烁
4、控制模块的例化，它们的源码都是led_controller.v模块，但它们的名称不一样，分别为uut_led_controller_clk12m5、uut_led_controller_clk25m、uut_led_controller_clk50m、uut_led_controller_clk100m。这样的定义方式最终实现效果不同于软件的函数调用，软件的函数调用只有一个函数，分时复用；而FPGA的这种代码例化却会实现4个完全一样的硬件逻辑。当然了，这4个模块还略有不同，就是两个名称中间的#(n)，n有23、24、25和26，这个是输入到led_controller.v模块的一个参数，大家别
5、急，后面我们马上就会提到它。/-/12.5MHz时钟进行分频闪烁，计数器为23位 led_controller#(23) uut_led_controller_clk12m5(.clk(clk_12m5), /时钟信号.rst_n(sys_rst_n), /复位信号，低电平有效.sled(led0) /LED指示灯接口 );/-/25MHz时钟进行分频闪烁，计数器为24位 led_controller#(24) uut_led_controller_clk25m(.clk(clk_25m), /时钟信号.rst_n(sys_rst_n), /复位信号，低电平有效.sled(led1) /LED
6、指示灯接口 );/-/25MHz时钟进行分频闪烁，计数器为25位 led_controller#(25) uut_led_controller_clk50m(.clk(clk_50m), /时钟信号.rst_n(sys_rst_n), /复位信号，低电平有效.sled(led2) /LED指示灯接口 );/-/25MHz时钟进行分频闪烁，计数器为26位 led_controller#(26) uut_led_controller_clk100m(.clk(clk_100m), /时钟信号.rst_n(sys_rst_n), /复位信号，低电平有效.sled(led3) /LED指示灯接口 );
7、 /- /高4位LED指示灯关闭 assign led7:4 = 4b1111; endmoduleled_controller.v模块代码解析led_controller.v模块代码如下，这里重点注意我们上面刚刚提到的输入参数。在代码中，有parameter CNT_HIGH = 24;这样的定义，若是例化这个模块的上层接口中不定义#(n)，则表示parameter CNT_HIGH = 24;语句生效，若是定义的#(n)中的n值与代码中定义的24不同，那么以n为最终值。module led_controller(input clk, /时钟信号input rst_n, /复位信号，低电平有效output sled /LED指示灯接口 ); parameter CNT_HIGH = 24; /计数器最高位/-reg(CNT_HIGH-1):0 cnt; /24位计数器 /cnt计数器进行循环计数always (posedge clk or negedge rst_n) if(!rst_n) cnt = 0; else cnt = cnt+1b1; assign sled = cntCNT_HIGH-1; endmodule