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2022-07-06

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本实例的过程

新建工程 -> 添加源代码文件 -> 添加时序、引脚约束 -> 综合 -> 烧录

在看这篇文档前，请再次确定自己看过Gowin云源软件用户指南，第5章云源软件使用

本实验的源码地址：https://github.com/sipeed/Tang-Nano-examples/tree/master/example_led

Verilog 预备知识

这里只介绍接下来会用到的相关语法，更多的可以参考《Verilog 数字系统设计教程》

Verilog 的基本设计单元是模块，每个 Verilog 程序包括 4个主要部分：端口定义、I/O说明、内部信号声明和功能定义

模块就像我们平时提到的黑匣子，当我们实现了模块后，就不需要去关心模块内部，只需要根据模块定义的输入输出格式，将模块实例化，给模块提供输入，就可以让模块自己工作了

一个模块长成这样

module block (input a, output b);
reg [width-1:0] R_1;

assign b = a;
always @(posedge clk or negedge reset_n)
begin
// do something
end

endmodule

模块整体结构由 module 和 endmodule 组成，module 后面跟着的是模块接口的定义，声明了端口的方向是输入还是输出

模块内部有时候会使用内部的信号，内部信号有 wire 和 reg 类型

功能的定义可以通过 assign 和 always块完成。 assign 是描述组合逻辑最常用的方法之一； always 块机可用于描述组合逻辑，也可描述时序逻辑

引脚使用情况

板载的是一颗三色 RGB 灯，原理图如下

整个程序使用到的引脚分布如下

port	I/O	pin	desc
sys_clk	input	35	时钟输入脚
sys_rst_n	input	15	系统复位脚
led[0]	output	16	绿灯
led[1]	output	17	蓝灯
led[2]	output	18	红灯

程序设计

本系统时钟为 24Mhz，一个机器周期为 1/24M s，也就是说每过 12000000 个时钟周期为 0.5s

在程序中通过 counter 计算 12000000 个时钟周期，实现 0.5s 的等待，等时间到了之后将 counter 置 0，并改变 LED 的颜色

module led (
    input sys_clk,          // clk input
    input sys_rst_n,        // reset input
    output reg [2:0] led    // 110 G, 101 R, 011 B
);

reg [23:0] counter;

always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) begin
    if (!sys_rst_n)
        counter <= 24'd0;
    else if (counter < 24'd1200_0000)       // 0.5s delay
        counter <= counter + 1'b1;
    else
        counter <= 24'd0;
end

always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) begin
    if (!sys_rst_n)
        led <= 3'b110;
    else if (counter == 24'd1200_0000)       // 0.5s delay
        led[2:0] <= {led[1:0],led[2]};
    else
        led <= led;
end

endmodule