【紫光同创国产FPGA教程】【第二章】LED流水灯实验及仿真_紫光同创pango的独立仿真

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适用于板卡型号：

PGL22G/PGL12G

1. 实验简介

通过LED流水灯实验，介绍使用PDS软件开发FPGA的基本流程，器件选择、设置、代码编写、编译、分配管脚、下载、程序FLASH固化、擦除等；同时也检验板上LED灯是否正常。

2. 实验环境

• Windows 10 64位
• Pango Design Suite 2020.3

3. 实验原理

3.1 LED硬件电路

开发板 LED部分原理图

从上面的LED部分原理图可以看出，开发板都是将IO经过一个电阻和LED串联接电源端，FPGA的IO输出低电平点亮LED。IO输出高电平LED灯熄灭，其中的串联电阻都是为了限制电流。

3.2程序设计

FPGA的设计中通常使用计数器来计时，对于50Mhz的系统时钟，一个时钟周期是20ns，那么表示一秒需要50000000个时钟周期，如果一个时钟周期计数器累加一次，那么计数器从0到49999999正好是50000000个周期，就是1秒的时钟。

程序中定义了一个32位的计数器：

//Define the time counter 
reg[31:0]      timer;

最大可以表示4294967295，十六进制就是FFFFFFFF，如果计数器到最大值，可以表示85.89934592秒。程序设计中是每隔1秒LED变化一次，一共消耗4秒做一个循环。

always@(posedge sys_clk ornegedge rst_n)
begin
	if(~rst_n)
		timer <=32'd0;
	elseif(timer ==32'd199_999_999)
		timer <=32'd0;
	else
		timer <= timer +1'b1;
end

在第一秒、第二秒、第三秒、第四秒到来的时候分别改变LED的状态，其他时候都保持原来的值不变。

// LED control
always@(posedge sys_clk ornegedge rst_n)
begin
	if(~rst_n)
		led <=4'b0000;
	elseif(timer ==32'd49_999_999)
		led <=4'b0001;
	elseif(timer ==32'd99_999_999)
		led <=4'b0010;
	elseif(timer ==32'd149_999_999)
		led <=4'b0100;
	elseif(timer ==32'd199_999_999)
		led <=4'b1000;
end

4. PDS工程

4.1 创建工程

1）启动Pango Design Suite 2020.3开发环境(在开始菜单中选择pango->Pango Design Suite 2020.3>Pango Design Suite 。Pango Design Suite（简称PDS）或者双击桌面的Pango Design Suite 2020.3的图标直接打开软件。

2）在PDS 开发环境里双击Create Project或File->New Project...这两种方式都可，如下图：

3） 弹出一个PDS的工程向导，点击Next按钮。

4）在弹出的对话框中输入工程名和工程存放的目录，这里取一个led_test的工程名，点击Next；

5） 在下面的对话框中默认选择RTL Project, 因为我们这里使用verilog行为描述语言来编程，单击Next

6） 进入Add Design Source Files界面，这里先不添加任何设计文件。点击Next；

7）这里问是否添加已有的IP，保持默认不添加，单击Next；

8）提示是否添加已有的约束文件，这里约束文件我们也没有设计