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項(xiàng)目簡(jiǎn)介
該項(xiàng)目包括6個(gè)部分:
第一部分: LED閃爍
第二部分: LED是怎樣工作的(發(fā)光二極管的工作原理)
第三部分: 改變發(fā)光二極管的亮度
第四部分: 7段數(shù)碼管顯示
第五部分: LED復(fù)用
第六部分: LED點(diǎn)陣顯示
鏈接
引腳復(fù)用 - 減少LED顯示時(shí)使用的引腳數(shù)量.
LED閃爍
你有一個(gè)帶LED的FPGA板嗎?
試試下面這個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)
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module LEDglow(clk, LED);input clk;output LED;reg [23:0] cnt;always @(posedge clk) cnt<=cnt+1;wire [3:0] PWM_input = cnt[23] ? cnt[22:19] : ~cnt[22:19];reg [4:0] PWM;always @(posedge clk) PWM <= PWM[3:0]+PWM_input;assign LED = PWM[4];endmodule
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注意："clk" 時(shí)鐘信號(hào)的頻率大約在 20MHz.
否則的話(huà)，LED閃爍得可能會(huì)太快或太慢。
LED是怎樣工作的
用FPGA控制LED
FPGA的輸出引腳是電壓源，簡(jiǎn)單的解決辦法是添加一個(gè)串聯(lián)電阻到LED，通
常電阻的大小取100到1K歐姆。
?
LED基礎(chǔ)
LED (發(fā)光二極管) 是一個(gè)當(dāng)有點(diǎn)流流經(jīng)它時(shí)會(huì)發(fā)光的半導(dǎo)體器件。
其符號(hào)看起來(lái)像二極管，有一個(gè)陰極和一個(gè)陽(yáng)極。
?
LED允許電流從一個(gè)方向?qū)?，另一個(gè)方向截至，這點(diǎn)跟二極管是一樣的
跟所有二極管一樣，LED也有一個(gè)導(dǎo)通電壓，大約在2.0V左右。
低于 2.0V 時(shí), 不發(fā)光(沒(méi)有電流流過(guò)LED).
高于 2.0V 時(shí), LED導(dǎo)通，發(fā)光強(qiáng)度隨著流經(jīng)LED電流的大小而變化。
LED有兩個(gè)極限參數(shù):
最大正向電流(最大發(fā)光強(qiáng)度).通常在10 mA量級(jí).
最大反向電壓(盡管LED被反向偏置時(shí)沒(méi)有電流流過(guò)它，但是也不要
加太大的反向電壓).通常反向電壓限制在5V，比通常的二極管低得多!
改變發(fā)光二極管的亮度
點(diǎn)亮或熄滅LED
下面是如何讓LED閃爍的代碼(開(kāi)/關(guān)).
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module LEDblink(clk, LED);input clk; // clock typically from 10MHz to 50MHzoutput LED;// create a binary counterreg [32:0] cnt;always @(posedge clk) cnt<=cnt+1;assign LED = cnt[22]; // blink the LED at a few Hz (change
// the bit index to change the blinking rate)endmodule====================================================
使LED半亮
一種辦法是增大串聯(lián)在LED的電阻的阻值一倍。
另一種辦法是通過(guò)FPGA驅(qū)動(dòng)LED一半的時(shí)間。如果切換的速度足夠快的話(huà)，LED看
起來(lái)就是半亮的。
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module LEDhalflit(clk, LED);input clk; // clk should be at least 200Hz. Anything above
//is fine (most FPGA boards have adequate clocks,
// running at a few 10's of MHz)output LED;reg toggle;always @(posedge clk) toggle<=~toggle;
// toggles at half
//the clk frequency
// (at least 100Hz)assign LED = toggle;endmodule====================================================
平滑的改變LED的亮度
對(duì)于LED亮度控制。PWM信號(hào)是一個(gè)理想的解決辦法。
下面是使用4位數(shù)字來(lái)控制LED產(chǎn)生16個(gè)亮度等級(jí)的例子。
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module LED_PWM(clk, PWM_input, LED);input clk;input [3:0] PWM_input;
???????????????????????????????????????????????????????? // 16 intensity levelsoutput LED;reg [4:0] PWM;always @(posedge clk) PWM <= PWM[3:0]+PWM_input;assign LED = PWM[4];endmodule=====================
LED呼吸閃爍
通過(guò)連續(xù)的改變LED的亮度，使得LED看起來(lái)像是在呼吸。
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module LEDglow(clk, LED);input clk;output LED;reg [23:0] cnt;always @(posedge clk) cnt<=cnt+1;wire [3:0] PWM_input = cnt[23] ? cnt[22:19] : ~cnt[22:19];
// ramp the PWM input up and downreg [4:0] PWM;always @(posedge clk) PWM <= PWM[3:0]+PWM_input;assign LED = PWM[4];endmodule====================================================
這跟我們?cè)诘谝还?jié)展示的例子的HDL代碼是一樣的.
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論