03_led_horse_run_v0 跑马灯

03_led_horse_run_v0

在Verilog中实现跑马灯通常涉及到使用一个计数器来控制LED灯的亮灭顺序。
跑马灯是一种常见的电子显示方式，它通过控制多个LED灯的顺序点亮，形成一种动态的视觉效果，看起来就像灯在“跑”一样。

知识点：

• 移位寄存器

module led_horse_run #(
    parameter CLK_FREQ = 50*1000*1000
)(
    input  clk, 
    input  rst_n,  

    output reg [5:0] led
);

//
//Local parameter, same as const in c/c++
//For 50Mhz clock, 
//one second count to 50*1000*1000 numbers
//one millisecond count to 50*1000 numbers
//
localparam ONE_SECOND = CLK_FREQ;
localparam HALF_SECOND = ONE_SECOND / 2;
localparam ONE_MSECOND = ONE_SECOND / 1000;

//---------------------------------------------------------
reg [31:0] count; 
//wire time_on = (count == ONE_SECOND-1);
wire time_on = (count == HALF_SECOND-1);

always @(posedge clk) begin
    if(~rst_n) count <= 0;
    else if(time_on) count <= 0;
    else count <= count + 1;
end

//running from left to right
always @(posedge clk) begin
    if(~rst_n) led <= ~(6'b000001); //6'b111110
    else if(time_on) led <= {led[0],led[5:1]} ;     //running from left to right
    //else if(time_on) led <= {led[4:0],led[5]} ;   //running from right to left
    else led <= led;
end
endmodule

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原理解释:

LED灯会从右向左依次点亮，形成动态的视觉效果。这个例子中使用的是6个LED灯，但可以根据需要扩展到更多的LED灯。

在模块内部定义了一个32位的寄存器count，用于作为计数器。在每个时钟上升沿，如果rst_n没有被复位，计数器count就会加1。

当计数器达到最大值时，它会重新从0开始计数，信号time_on表明计数器达到最大值的时刻，这样可以保证LED灯的循环点亮。

time_on为高有两个事件发生，一是计数器重新从0开始计数，这样可以保证固定的间隔时间只能出现一个time_on信号,注意：通过改变计数器最大值，可以改变跑马灯的速度;

二是time_on到来时Led的状态发生改变，为了达到LED灯的亮灭状态就会从右向左移动，形成跑马灯的效果，使用一个移位寄存器实现LED状态有序改变。led <= {led[0],led[5:1]} ;