實驗01流水燈模塊那些事兒驅(qū)動篇i

1、實驗一：流水燈模塊對于發(fā)展商而言，動土儀式無疑是最重要的任務。為此，流水燈實驗作為低級建模 II的動土儀式再適合不過了。廢話少說，我們還是開始實驗吧。圖 1.1 實驗模圖。如圖 1.1 所示，實驗一有名為 led_funcmod 的功能模塊。如果無視環(huán)境信號（時鐘信號還有復位信號），該功能模塊只有一組輸出端，亦即 4 位 LED 信號。接下來讓我們來看具體內(nèi)容：led_funcmod.v以為出入端。以為常量。分別是 1 秒至 1 毫秒。11.reg 3:0i;12.reg 25:0C1;13.reg 3:0D;14.reg 25:0T;15.reg 3:0isTag; 16.17.always

2、 ( posedge CLOCK or negedge RESET )6.parameter T1S = 26'd50_000_000; /1Hz7.parameter T100MS = 26'd5_000_000; /10Hz 8.parameter T10MS = 26'd500_000; /100Hz9.parameter T1MS = 26'd50_000; /1000Hz10.1.module led_funcmod 2.(3. input CLOCK, RESET,4. output 3:0LED 5.);以是相關(guān)的寄存器以及復位操作。寄存器 i 用

3、來指向步驟，寄存器 C1 用來計數(shù)，寄存器 D 用來暫存結(jié)果和驅(qū)動輸出，寄存器 T 用來暫存計數(shù)量，isTag 則用來暫存延遲。27.case( i )28.29.0:30.if( C1 = T -1) begin C1 <= 26'd0; i <= i + 1'b1; end31.else begin C1 <= C1 + 1'b1; D <= 4'b0001; end 32.33.1:34.if( C1 = T -1) begin C1 <= 26'd0; i <= i + 1'b1; end35.else

4、 begin C1 <= C1 + 1'b1; D <= 4'b0010; end 36.37.2:38.if( C1 = T -1) begin C1 <= 26'd0; i <= i + 1'b1; end39.else begin C1 <= C1 + 1'b1; D <= 4'b0100; end 40.41.3:42.if( C1 = T -1) begin C1 <= 26'd0; i <= i + 1'b1; end43.else begin C1 <= C1 +

5、 1'b1; D <= 4'b1000; end 44.45.4:46.begin isTag <= isTag2:0, isTag3 ; i <= i + 1'b1; end 47.48.5:49. if( isTag0 ) begin T <= T1S; i <= 4'd0; end50. else if( isTag1 ) begin T <= T100MS; i <= 4'd0; end51. else if( isTag2 ) begin T <= T10MS; i <= 4'd0;

6、 end52. else if( isTag3 ) begin T <= T1MS; i <= 4'd0; end 53.54.endcase55.18. if( !RESET )19. begin20.i <= 4'd0;21.C1 <= 26'd0;22.D <= 4'b0001;23.T <= T1S;24.isTag <= 4'b0001;25. end26. else以為是操作以及輸出驅(qū)動。步驟 03 用來實現(xiàn)流水燈效果。最初，每個步驟的停留時間是 1 秒，然后步驟 03 按順序執(zhí)行便會產(chǎn)生流水效果。步

7、驟 4 是用來切換模式，步驟 5 則是根據(jù) isTag 的內(nèi)容再為 T 寄存器載入不同的延遲內(nèi)容，如 0 延遲1 秒，1 延遲 100 毫妙，2 延遲 10 毫妙，3 延遲 1 毫妙。默認下為模式 0（第 24行），既延遲 1 秒（第 23 行）。這個實驗所在乎的內(nèi)容根本不是實驗結(jié)果而是低級建模 II 本身。假若比較建模篇的流水實驗，低級建模 I 與低級建模 II 之間是有明顯的差距。首先，低級建模 II 再也不見計數(shù)器或者定時器等周邊操作。再者，低級建模 II 的整合度很高，例如步驟 03：代碼 1.1內(nèi)容如代碼 1.1 所示，步驟 03 每個步驟示意一段完整的小操作，例如步驟 0 為 4b

8、0001 保持一段時間，步驟 1 為 4b0010 保持一段時間，步驟 23 也是如此。其中 -1 也考慮了步驟切換的時間。假設流水間隔要求 1 毫妙，那么每個步驟都會準確無誤停留 50000個時鐘。事實上，步驟 0 也可以換成比較方便的寫法，如代碼 1.2 所示：代碼 1.2代碼 1.2 表示，只要寄存器D 準備好初值，例如 4b0001，那么步驟 03 都可以共享同樣的操作，如此一來會大大減少行數(shù)，節(jié)省空間。好奇的同學一定覺得疑惑，既然代碼1.reg 3:0 D = 4b0001;2.3.0,1,2,3：4.if( C1 = T -1) begin D <= D2:0, D3 ; C

9、1 <= 26'd0; i <= i + 1'b1; end5.else begin C1 <= C1 + 1'b1; end1.0:2.if( C1 = T -1) begin C1 <= 26'd0; i <= i + 1'b1; end 3.else begin C1 <= C1 + 1'b1; D <= 4'b0001; end4.1:5.if( C1 = T -1) begin C1 <= 26'd0; i <= i + 1'b1; end 6.else be

10、gin C1 <= C1 + 1'b1; D<= 4'b0010; end7.2:8.if( C1 =T -1) begin C1 <= 26'd0; i <= i + 1'b1; end 9.else begin C1 <= C1 + 1'b1; D <= 4'b0100; end10.3:11.if( C1 = T -1) begin C1 <= 26'd0; i <= i + 1'b1; end12.else begin C1 <= C1 + 1'b1; D <= 4'b1000; end56.assign LED = D; 57.58. endmodule1.2 的寫法那么方便，反之筆者為何要選擇代碼 1.1 的寫法呢？很單純，那是為了清晰模塊內(nèi)容，以致我們?nèi)菀啄X補時序。感覺上，兩者雖然都差不多，但是我們只要仔看，我們便會發(fā)現(xiàn) . 代碼 1.2 它雖然書寫方便，細節(jié)模糊而且內(nèi)容也不直觀。在此，筆者需要強調(diào)！低級建模 II 雖然有整合技巧讓操作變得更加便捷，不過比起整合它更加注重表達能力以及清晰度。這樣做的關(guān)鍵是為了發(fā)揮主動思想，以便擺脫無謂的。所以說，如果讀者想和低