verilog流水灯实验报告.doc

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流水灯实验报告
实验二流水灯
实验目的
学会编写一个简单的流水灯程序并掌握分频的方法。熟悉Modelsim仿真软件的使用。
实验要求
用Quartus编写流水灯程序，在Modelsim软件中进行仿真。
实验仪器和设备
硬件：计算机
软件：Quartus、Modelsim、（UE）
实验内容
将时钟周期进行分频。
编写Verilog程序实现LED等依次亮灭，用Modelsim进行仿真，绘制波形图。
实验设计
（一）分频原理
已知时钟周期f为50MHz，周期T为1/f，即20ns。若想得到四分频计数器，即周期为80ns的时钟，需要把时钟进行分频。即每四个时钟周期合并为一个周期。原理图如图1所示。
图1 四分频原理图
（二）流水灯设计思路
1、实现4盏LED灯依次隔1s亮灭，即周期为1s；
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2、计算出频率f为1/T=1Hz；
3、设置计数器t，当检测到clk上升沿时开始计数，当t计数到24_999_999时，clk_4跳变为1，LED灯亮起，当t计数49_999_999时，clk_4置0，LED灯熄灭。
4、给LED赋初值4’b0001，第一盏灯亮。
5、利用位拼接，实现循环。
（三）设计框图
图2 设计基本框图
（四）位拼接的用法
若输入a=4'b1010，b=3'b101，c=4'b0101，想要使输出d=5'b10001
用位拼接，符号“{}”：d<={b[2:1],c[1],a[2:1]}
即把b的低1~2位10，c的低1位0，a的低1~2位01拼接起来，得到10 0 01。
流水灯
4'b0001
4'b0010
4'b0100
4'b1000
相当于把低三位左移，并最高位放在最低位。
用位拼接可写为：
led<={led[2:0],led[3]};
低三位最高位
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