![](https://wkrtcs.bdimg.com/rtcs/image?w=308.53333333333&md5sum=dfda425f9547ec3139644831d185af8c&sign=305526b370&rtcs_flag=1&rtcs_ver=3.1&l=webapp&bucketNum=82&ipr={"t":"img","w":"308.53333333333","h":"78.933333333333","dataType":"jpeg","c":"word/media/image1.png","imgOriW":1257,"imgOriH":320})
本科生实训报告
实训课程 通信工程专业实训
学院名称 信息科学与技术学院
专业名称 通信工程
学生姓名 王城、张清静、谭政
学生学号 201313070202、03、05
指导教师 高嵩老师、刘同老师等
实训地点 6C601
实训成绩
![](https://wkrtcs.bdimg.com/rtcs/image?w=30.666666666667&md5sum=dfda425f9547ec3139644831d185af8c&sign=305526b370&rtcs_flag=1&rtcs_ver=3.1&l=webapp&bucketNum=82&ipr={"t":"img","w":"30.666666666667","h":"1.3333333333333","dataType":"gif","c":"word/media/image2.png"})
二〇一六年十二月 二〇一六年十二月
填写说明
1、 适用于本科生所有的实训报告（印制实训报告册除外）；
2、 专业填写为专业全称，有专业方向的用小括号标明；
3、 格式要求：
1 用A4纸双面打印（封面双面打印）或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。
2 打印排版：正文用宋体小四号，1.5倍行距，页边距采取默认形式（上下2.54cm，左右2.54cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm）。字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）；页码用小五号字底端居中。
3 具体要求：
题目（二号黑体居中）；
摘要（“摘要”二字用小二号黑体居中，隔行书写摘要的文字部分，小4号宋体）；
关键词（隔行顶格书写“关键词”三字，提炼3-5个关键词，用分号隔开，小4号黑体)；
正文部分采用三级标题；
第1章 ××(小二号黑体居中，段前0.5行)
1.1 ×××××小三号黑体×××××（段前、段后0.5行）
1.1.1小四号黑体（段前、段后0.5行）
参考文献（黑体小二号居中，段前0.5行），参考文献用五号宋体，参照《参考文献著录规则（GB/T 7714－2005）》。
按键控制LED灯的流动方向
摘要
FPGA（Field－Programmable Gate ），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。以硬件描述语言（Verilog或VHDL）所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至 FPGA 上进行测试，是现代 IC设计验证的技术主流。这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路（比如AND、OR、XOR、NOT）或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。在大多数的FPGA里面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器（Flip－flop）或者其他更加完整的记忆块。
关键词：FPGA；LED灯；流动方向控制
试验芯片：![](https://wkrtcs.bdimg.com/rtcs/image?w=299.2&md5sum=dfda425f9547ec3139644831d185af8c&sign=305526b370&rtcs_flag=1&rtcs_ver=3.1&l=webapp&bucketNum=82&ipr={"t":"img","w":"299.2","h":"49.266666666667","dataType":"png","c":"word/media/image3.png","imgOriW":299,"imgOriH":49})
仿真工具：ISE Design Suite 14.7， Modelsim SE 10.1c
点亮LED灯，控制LED灯的流动，是用按键控制LED灯流动的方向。经过问题分析使用不同模块实现不同的功能。分模块实现的有点：每个的模块的功能尽量的单一化，使模块的复用性提高，方便其他模块的复用。
时钟分频模块：FPGA时钟分频即对FPGA的系统时钟根据自己所 需进行频率处理，使之达到原来的1/N倍频率，使流水灯的流动速度达到肉眼可见。
按键消抖模块：在机械按键的按下和松开时，都会产生抖动，为了保证系统能正确识别按键的按下和松开，就必须对按键的抖动进行处理。
LED 灯流水作业模块：具体控制 LED 灯的流动方向。
顶层模块：包含 时钟分频模块、按键消抖模块、LED灯流水作业模块、引脚绑定。
module freq(
input clk,
input rest_n,
output reg clk_slow
);
reg [31:0]counter;
always@ (posedge clk or negedge rest_n)
begin
if (!rest_n)
begin
counter <= 0;
clk_slow <= 0;
end
else
begin
if(counter < 5000000) // 0.1s翻转一次，周期0.2m 50M * 8 / 1000 = 5M
counter <= counter + 1;
else
begin
counter<=0;
clk_slow <= ~clk_slow;
end
end
end
module KEY_button(
input clk,
input rest_n,
input key_in,
output reg key_out
);
reg [1:0]state;
reg [31:0]cnt;
reg [31:0]temp;
always@(posedge clk or negedge rest_n)
begin
if(!rest_n)
cnt<=0;
else
cnt<=cnt+1;
end
always@(posedge clk or negedge rest_n )
begin
if(!rest_n)begin
key_out<=1;
state<=0;
temp<=0;
end
else begin
case(state)
0:begin
if(key_in==0) begin//刚刚按下
temp<=cnt;//按下时记录cnt值
state<=1;
end
end
1:begin
if(cnt-temp>400000)//按下有效，当cnt和当时按下的temp的差为 400000=（50Mhz* 1/8 8ms ）
begin
if(key_in==0)begin
key_out<=0;
state<=2;
end
else begin
state<=0;
end
end
end
2:begin
if(key_in==1) begin//刚刚抬起
state<=3;
temp<=cnt;
end
end
3:begin
if(cnt-temp>400000) begin//抬起有效
if(key_in==1) begin
key_out<=1;
state<=0;
end
else begin
state<=2;
end
end
end
endcase
end
end
endmodule
module led(
input clk_slow,
input rest_n,
input key_direct,
output reg [3:0] gpio_led
);
reg flag;
always@(posedge key_direct or negedge rest_n)
begin
if (!rest_n)
flag<=0;
else
flag<=~flag;
end
reg [1:0]state;
always@ (posedge clk_slow or negedge rest_n)
begin
if (!rest_n)
begin
gpio_led <= 4'b0000;
state <= 0;
end
else if(!flag) begin
case(state)
0:begin
gpio_led <= 4'b1000;
state <= 1;
end
1:begin
gpio_led <= 4'b0100;
state <= 2;
end
2:begin
gpio_led <= 4'b0010;
state <= 3;
end
3:begin
gpio_led <= 4'b0001;
state <= 0;
end
default: begin
state <= 0;
end
endcase
end
else begin
case(state)
0:begin
gpio_led <= 4'b1000;
state <= 3;
end
1:begin
gpio_led <= 4'b0100;
state <= 0;
end
2:begin
gpio_led <= 4'b0010;
state <= 1;
end
3:begin
gpio_led <= 4'b0001;
state <= 2;
end
default: begin
state <= 0;
end
endcase
end
end
endmodule
module TOP_LED(
input clk,
input key_direct,
input rest_n,
output wire [3:0]gpio_led
);
wire key_out;
//---------------------
//时钟分频器：产生一秒的时钟
//---------------------
freq freq_inst (
.clk(clk),
.rest_n(rest_n),
.clk_slow(clk_slow)
);
//---------------------------------------------------------------------------------------
//按键消抖：控制流水灯方向的 按键进行消抖处理
//在机械按键的按下和松开时，都会产生抖动，为了保证系统能正确识别按键的按下和松开，就必须对按键的抖动进行处理。
//---------------------------------------------------------------------------------------
KEY_button key_button (
.clk(clk),
.rest_n(rest_n),
.key_in(key_direct),
.key_out(key_out)
);
//-------------------------
//流水灯模块
//-------------------------
led led_inst (
.clk_slow(clk_slow),
.rest_n(rest_n),
.key_direct(key_out),
.gpio_led(gpio_led)
);
Endmodule
NET "clk" LOC = P24;
NET "rest_n" LOC = P94;
NET "key_direct" LOC = P97;
NET "gpio_led[0]" LOC = P92;
NET "gpio_led[1]" LOC = P87;
NET "gpio_led[2]" LOC = P55;
NET "gpio_led[3]" LOC = P59;
![](https://wkrtcs.bdimg.com/rtcs/image?w=550.46666666667&md5sum=dfda425f9547ec3139644831d185af8c&sign=305526b370&rtcs_flag=1&rtcs_ver=3.1&l=webapp&bucketNum=82&ipr={"t":"img","w":"550.46666666667","h":"370.26666666667","dataType":"png","c":"word/media/image4.png","imgOriW":646,"imgOriH":436})
学生实训 心得 | 在学习FPGA时，遇到的问题有许多，譬如，写代码时的警告，特别是一些不能忽视的警告，每次遇到时，总是还要检查一会儿才能改过来，或者有的警告已经出现了几次，但是就是解决不掉。每次在学一个模块时，只要是看懂了，它的一些重点就没有及时的记录在本子上，只有个别的想起来时，才会做笔记。每做完一个模块，没有及时记录下自己从这个模块中学到了什么。上面的不足，都是在写模块的过程中，自己逐渐暴露出来的。我很庆幸自己的一些问题能及时的被发现，避免类似的事情再次发生。像遇到警告时，都要记录下来，通过改正后，要注释，写下警告的原因，定期看一下。每次写模块的时候，都要记下重点知识，即使是自己懂得的，好记性都是比不过烂笔头的。关于以上的总结，我相信在以后的学习中一定会对自己有莫大的帮助，它会时刻警醒自己，在以前的学习中，自己有哪些不足，以后千万不能再去犯同样的错误，不断地纠正，不断地进步，相信自己一定会学好FPGA的。 学 生（签 名）： 年 月 日 |
指导 教师 评语 | 成 绩 评 定： 指 导 教 师（签 名）： 年 月 日 |
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/8c63be611611cc7931b765ce05087632311274dc.html
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