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--- 计数器实验_计数器使用 [2019/12/21 11:22]
zhangzheng
+++ 计数器实验_计数器使用 [2020/07/02 11:50] (当前版本)
zgf [五、实验验证]
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-[[http://www.cnblogs.com/xiaomagee/p/7283131.html]]
+===== 实验三：计数器实验——计数器的使用 =====
+==== 一、 实验目的与意义 ====
+  - 了解FPGA实现计数器的原理。
+  - 掌握Verilog实现计数器的编程方法。
+  - 掌握QuartusII集成开发环境的使用。
+==== 二、 实验设备及平台 ====
+  - iCore4 双核心工控板。
+  - Blaster（或相同功能）仿真器。
+  - Micro USB线缆。
+  - QuartusII开发平台。
+  - 装有WIN XP(及更高版本)系统的计算机。
+==== 三、 实验原理 ====
+  * **1、计数器原理：**计数是一种最简单基本的运算，计数器就是实现这种运算的逻辑电路，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能，计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成，计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成，这些触发器有RS触发器、T触发器、D触发器及JK触发器等。
+  * **2、计数器的Verilog实现：**
+表3-1 \\
+|端口名称	|I/O	|功能描述|
+|clk_25m	|Input	|模块的工作时钟，频率为25M|
+|rst_n	|Input	|模块复位，低电平复位|
+|fpga_ledg	|output	|低电平时LED灯亮|
+  * **3、本实验计数器的实现形式：**本实验中，计数器在每个时钟上升沿加一，达到设定的计数值时自动清零，重新开始计数。计数器计满时改变LED的状态，故LED表现形式为不停闪烁。通过改变计数器的计数值大小可以改变LED的闪烁频率。
+==== 四、 代码讲解 ====
+本实验例程同样分为三个模块，这里不再一一讲解，只讲解最关键的计数器控制led灯模块。
+<code verilog>
+//----------------定义模块的输入输出端口，如表3-1所示----------------//
+module counter_ctrl (
+	input clk_25m,
+	input rst_n,
+	output fpga_ledg
+);
+//----------------计数器控制绿色led闪烁---------------------------//
+reg ledg;
+reg [24:0]cnt; //定义25位的寄存器型变量，作为计数器
+//----------每次clk_25m上升沿来时执行always块中内容--------------//
+always@(posedge clk_25m or negedge rst_n)
+	if(!rst_n)
+	    begin
+		ledg <= 1'd1;
+		cnt <= 25'd0;
+	    end
+//-----------实现了cnt从0加至5000000为一个计数周期----------------//
+//----------即每隔[5000000*(1/25m)]s执行一次led取反操作-----------//
+	else if(cnt == 25'd5000000)
+		begin
+		    ledg <= ~ledg;//ledg取反操作，即实现了绿色led灯闪烁的功能
+		    cnt <= 25'd0;//cnt计数达到5000000时自动清零，开始下一轮计数
+		end
+	else
+		cnt <= cnt + 1'd1;//cnt值没有达到5000000时自动加1
+	……
+endmodule
+</code>
+==== 五、 实验验证 ====
+{{ :icore4:icore4_fpga_3_1.png?direct |图3-1}}
+{{ :icore4:icore4_fpga_3_2.png?direct |图3-2}}
+、双击打开例程里的QuartusII工程文件。如图3-1、3-2所示。\\
+、对工程文件进行相关配置、编译及引脚锁定等操作后将配置文件下载至iCore4双核心工控板，观察实验现象。\\
+、实验现象应为：iCore4双核心工控板上与FPGA相连的绿色led灯不断闪烁。
+==== 六、 拓展实验 ====
+  * 请试着改变计数器变量cnt计数的最大值（注意：cnt定义时的位数决定了cnt数值可变化的范围），以此来改变led灯的闪烁频率。

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