用FPGA设计呼吸灯_fpga呼吸灯bram

呼吸灯介绍：

呼吸灯是指灯能够像人的呼吸一样，实现由暗到亮或由亮到暗的变化，通常用于消息提示功能，或者作为系统正在运行的提示。

呼吸灯原理：

通过脉冲宽度调制（PWM）实现，即通过调节占空比来对模拟信号电平进行数字编码，进而控制高电平时间

 实验目的：用一个按键可以开关控制呼吸灯的呼吸与停止

模块框图：

breath_led 模块代码  (该代码参考了野火的呼吸灯代码）

链接：16. 呼吸灯 — [野火]FPGA Verilog开发实战指南——基于Altera EP4CE10 征途Pro开发板 文档 (embedfire.com)

 
module  breath_led
(
    input   wire    clk_50mhz     ,   //系统时钟50Mhz
    input   wire    rst_n         ,   //全局复位
    input   wire    led_flag      ,   //输入信号,一个高电平周期
    output  reg     led_out           //输出信号，控制led灯
);
 
parameter CNT_1US_MAX = 6'd49   ;
parameter CNT_1MS_MAX = 10'd999 ;
parameter CNT_1S_MAX  = 10'd999 ;
 
 
reg [5:0]   cnt_1us     ;
reg [9:0]   cnt_1ms     ;
reg [9:0]   cnt_1s      ;
reg         cnt_1s_en   ;
 
reg led_flag_h ;
 
//把输入信号led_flag处理为电平反转信号
always@(  posedge  clk_50mhz or negedge rst_n) begin 
    if (rst_n==1'b0) begin
        led_flag_h <= 1'b0;
    end
    else if (led_flag == 1'b1) begin
        led_flag_h <= ~led_flag_h;
    end
    else begin
        led_flag_h <= led_flag_h;
    end
end 
 
//cnt_1us:1us计数器
always@(posedge clk_50mhz or negedge rst_n) begin
    if(rst_n == 1'b0) begin
        cnt_1us <= 6'b0;
    end
    else if(cnt_1us == CNT_1US_MAX) begin
        cnt_1us <= 6'b0;
    end
    else begin
        cnt_1us <= cnt_1us + 1'b1;
    end
        
end
 
 
//cnt_1ms:1ms计数器
always@(posedge clk_50mhz or negedge rst_n) begin
    if(rst_n == 1'b0) begin
        cnt_1ms <= 10'b0;
    end
    else    if(cnt_1ms == CNT_1MS_MAX && cnt_1us == CNT_1US_MAX) begin
        cnt_1ms <= 10'b0;
    end
    else    if(cnt_1us == CNT_1US_MAX) begin
        cnt_1ms <= cnt_1ms + 1'b1;
    end
end
 
 
//cnt_1s:1s计数器
always@(posedge clk_50mhz or negedge rst_n) begin
    if(rst_n == 1'b0) begin
        cnt_1s <= 10'b0;
    end
    else    if(cnt_1s == CNT_1S_MAX && cnt_1ms == CNT_1MS_MAX 
                && cnt_1us == CNT_1US_MAX) begin
        cnt_1s <= 10'b0;  
    end
    else    if(cnt_1ms == CNT_1MS_MAX && cnt_1us == CNT_1US_MAX) begin
        cnt_1s <= cnt_1s + 1'b1;
    end
end
 
 
//cnt_1s_en:1s计数器使能信号
always@(posedge clk_50mhz or negedge rst_n) begin
    if(rst_n == 1'b0) begin
        cnt_1s_en <= 1'b0;
    end
    else    if(cnt_1s == CNT_1S_MAX && cnt_1ms == CNT_1MS_MAX 
                && cnt_1us == CNT_1US_MAX) begin
        cnt_1s_en <= ~cnt_1s_en;            
    end
        
end
 
 
//led_out:输出信号连接到外部的led灯
always@(posedge clk_50mhz or negedge rst_n) begin
    if(rst_n == 1'b0) begin
        led_out <= 1'b0;
    end
    else    if(led_flag_h == 1'b1) begin
        led_out <= 1'b0;
    end
    else    if((cnt_1s_en == 1'b1 && cnt_1ms < cnt_1s) || 
                (cnt_1s_en == 1'b0 && cnt_1ms > cnt_1s)) begin
        led_out <= 1'b0;            
                end  
    else begin
        led_out <= 1'b1;
    end
  
end
 
 
endmodule

key_filter模块代码，见我的这一篇文章 ：用FPGA设计软件按键消抖-CSDN博客

key_breath_led 模块代码

module key_breath_led (
    input   wire    clk_50mhz   ,   //系统时钟50Mhz
    input   wire    rst_n       ,   //全局复位
    input   wire    key_in      ,   //按键输入信号
    output  wire    led_out         //输出信号，控制led灯
    
);
 
 
wire     key_flag;
 
 
key_filter key_filter_inst
(
    .clk_50mhz  (clk_50mhz)     ,   //系统时钟50Mhz
    .rst_n      (rst_n    )     ,   //全局复位
    .key_in     (key_in   )     ,   //按键输入信号
 
    .key_flag   (key_flag )         //key_flag为1时表示消抖后检测到按键被按下
                                    //key_flag为0时表示没有检测到按键被按下
);
 
 
breath_led breath_led_inst
(
    .clk_50mhz   (clk_50mhz)  ,   //系统时钟50Mhz
    .rst_n       (rst_n    )  ,   //全局复位
    .led_flag    (key_flag )  ,   //输入信号,一个高电平周期
    .led_out     (led_out  )      //输出信号，控制led灯
);
 
 
endmodule //key_breath_led