时序逻辑学习——跑马灯（移位法 循环移位 模块调用 参数化设计）_采用移位法编写让led灯8个一起闪

方法一 移位法

功能分析

八个LED灯以每个0.5s的频率闪烁

设计输入

//八个LED灯以每个0.5s的频率闪烁
//移位法
module led_run1(
    Clk,
    Reset_n,
    Led
);
    input Clk;
    input Reset_n;
    output reg [7:0]Led;
    
    reg [24:0]counter;//计数器计数0.5s
    
    always@(posedge Clk or negedge Reset_n)
    if(!Reset_n)
        counter <= 0;
 //   else if(counter == 24_999_999)
    else if(counter == 24_999)
        counter <= 0;
     else
        counter <= counter + 1'b1;
        
    always@(posedge Clk or negedge Reset_n)
    if(!Reset_n)
        Led <= 8'b0000_0001;
     //else if(counter == 24_999_999)
     else if(counter == 24_999)
        begin
            if(Led == 8'b1000_0000)
               Led <= 8'b0000_0001; //当LED移到最左一位1000_0000时，手动将其设置为0000_0001
            else
                Led <= Led << 1;
         end
     else
        Led <= Led;
        
 endmodule
        
    

功能仿真代码

`timescale 1ns/1ns
 
module tb_led_run_1;
   
   reg Clk;
   reg Reset_n;
   wire [7:0] Led;
   
   led_run1 led_run1(
        .Clk(Clk),
        .Reset_n(Reset_n),
        .Led(Led)
    );
    
    initial Clk=1;
    always #10 Clk=!Clk;
    
    initial begin
        Reset_n=0;
        #150;
        Reset_n=1;
        #40000000;
        $stop;
    end
endmodule

功能仿真结果

小结

方法二   循环移位  

功能分析

八个LED灯以每个0.5s的频率闪烁

循环移位

设计输入

//八个LED灯以每个0.5s的频率闪烁
//移位法  循环移位
module led_run2(
    Clk,
    Reset_n,
    Led
);
    input Clk;
    input Reset_n;
    output reg [7:0]Led;
    
    reg [24:0]counter;//计数器计数0.5s
    
    always@(posedge Clk or negedge Reset_n)
    if(!Reset_n)
        counter <= 0;
 //   else if(counter == 24_999_999)
    else if(counter == 24_999)
        counter <= 0;
     else
        counter <= counter + 1'b1;
        
    always@(posedge Clk or negedge Reset_n)
    if(!Reset_n)
        Led <= 8'b0000_0001;
     //else if(counter == 24_999_999)
     else if(counter == 24_999)
         Led <= {Led[6:0],Led[7]};
//每当符合一个移位条件，用第七位的值代替第六位，第六位的值代替第五位，依次类推，实现循环移位
     else
        Led <= Led;
        
 endmodule

功能仿真代码

`timescale 1ns/1ns
 
module tb_led_run_2;
   
   reg Clk;
   reg Reset_n;
   wire [7:0] Led;
   
   led_run1 led_run1(
        .Clk(Clk),
        .Reset_n(Reset_n),
        .Led(Led)
    );
    
    initial Clk=1;
    always #10 Clk=!Clk;
    
    initial begin
        Reset_n=0;
        #150;
        Reset_n=1;
        #40000000;
        $stop;
    end
endmodule

功能仿真结果

方法三  调用模块  参数化设计

功能分析

八个LED灯以每个0.5s的频率闪烁

调用模块

设计输入

 
 
//三八译码器代码
module decoder_3_8(
    a,
    b,
    c,
    out
    );
    input a;
    input b;
    input c;
    output reg [7:0]out;
    //reg [7:0] out;
 
//      {a,b,c}变成一个三位的信号，这种操作叫位拼接    
//      位拼接,其中可用常量
//      wire [3:0]d;
//      assign d = {a,1'b0,b,c}
 
    //以alwayse块描述的信号，被赋值对象必须定义为reg类型
    always@(*)begin
        case({a,b,c})
        3'b000 : out = 8'b0000_0001;
        3'b001 : out = 8'b0000_0010;
        3'b010 : out = 8'b0000_0100;
        3'b011 : out = 8'b0000_1000;
        3'b100 : out = 8'b0001_0000;
        3'b101 : out = 8'b0010_0000;
        3'b110 : out = 8'b0100_0000;
        3'b111 : out = 8'b1000_0000;
        endcase
    end
    
endmodule
 
//跑马灯设计
 
module led_run3(
    Clk,
    Reset_n,
    Led
);
    input Clk;
    input Reset_n;
    output  [7:0]Led;
    //因为Led由底层模块三八译码器驱动，已在底层模块设置为reg型，所以不能在该顶层模块再设置
    
    parameter MCNT = 25'd24_999_999;
    
    reg [24:0]counter;//计数器计数0.5s
 
    
    always@(posedge Clk or negedge Reset_n)
    if(!Reset_n)
        counter <= 0;
    else if(counter == MCNT)
        counter <= 0;
     else
        counter <= counter + 1'b1;
        
    reg [2:0] counter2;
    always@(posedge Clk or negedge Reset_n)
    if(!Reset_n)
        counter2 <= 0;
//    else if(counter2 == 7)
//        counter2 <= 0;
//  因为计数器共八位，计数到7后自动溢出，所以 else if 可不写
     else
        counter2 <= counter2 + 1'b1;
        
        //例化方式与tb中一样
        decoder_3_8 decoder_3_8(
        .a(counter2[2]),
        .b(counter2[1]),
        .c(counter2[0]),
        .out(Led)
        );
        
 endmodule

功能仿真代码

`timescale 1ns/1ns
 
module tb_led_run_3;
   
   reg Clk;
   reg Reset_n;
   wire [7:0] Led;
   
   led_run3
    #(
    .MCNT(2499)
      )
   led_run3_ints0(
        .Clk(Clk),
        .Reset_n(Reset_n),
        .Led(Led)
    );
    defparam led_run3_ints0.MCNT = 24999;
    
    initial Clk=1;
    always #10 Clk=!Clk;
    
    initial begin
        Reset_n=0;
        #150;
        Reset_n=1;
        #40000000;
        $stop;
    end
endmodule

功能仿真结果

小结

端口位宽也可用参数化设计

parameter WIDTH = 4;

output [ WIDTH - 1 : 0 ] out;

reg [ WIDTH  - 1 : 0 ] out;