|
LED显示:让你的FPGA板发光!  项目简介 该项目包括6个部分: 第一部分: LED闪烁 第二部分: LED是怎样工作的(发光二极管的工作原理) 第三部分: 改变发光二极管的亮度 第四部分: 7段数码管显示 第五部分: LED复用 第六部分: LED点阵显示 链接 美信的LED显示技术. 引脚复用 - 减少LED显示时使用的引脚数量. LED闪烁 你有一个带LED的FPGA板吗? 试试下面这个简单的设计 ========================================================== module LEDglow(clk, LED);input clk;output LED;reg [23:0] cnt;always @(posedge clk) cnt<=cnt+1;wire [3:0] PWM_input = cnt[23] ? cnt[22:19] : ~cnt[22:19];reg [4:0] PWM;always @(posedge clk) PWM <= PWM[3:0]+PWM_input;assign LED = PWM[4];endmodule ========================================================== 注意："clk" 时钟信号的频率大约在 20MHz. 否则的话，LED闪烁得可能会太快或太慢。 LED是怎样工作的 用FPGA控制LED 理想的发光二极管控制器是一个电流源。 FPGA的输出引脚是电压源，简单的解决办法是添加一个串联电阻到LED，通 常电阻的大小取100到1K欧姆。  LED基础 LED (发光二极管) 是一个当有点流流经它时会发光的半导体器件。 其符号看起来像二极管，有一个阴极和一个阳极。  LED允许电流从一个方向导通，另一个方向截至，这点跟二极管是一样的 跟所有二极管一样，LED也有一个导通电压，大约在2.0V左右。 低于 2.0V 时, 不发光(没有电流流过LED). 高于 2.0V 时, LED导通，发光强度随着流经LED电流的大小而变化。 LED有两个极限参数: 最大正向电流(最大发光强度).通常在10 mA量级. 最大反向电压(尽管LED被反向偏置时没有电流流过它，但是也不要 加太大的反向电压).通常反向电压限制在5V，比通常的二极管低得多! 改变发光二极管的亮度 点亮或熄灭LED 下面是如何让LED闪烁的代码(开/关). ==================================================== module LEDblink(clk, LED);input clk; // clock typically from 10MHz to 50MHzoutput LED;// create a binary counterreg [32:0] cnt;always @(posedge clk) cnt<=cnt+1;assign LED = cnt[22]; // blink the LED at a few Hz (change // the bit index to change the blinking rate)endmodule==================================================== 使LED半亮 一种办法是增大串联在LED的电阻的阻值一倍。 另一种办法是通过FPGA驱动LED一半的时间。如果切换的速度足够快的话，LED看 起来就是半亮的。 ==================================================== module LEDhalflit(clk, LED);input clk; // clk should be at least 200Hz. Anything above //is fine (most FPGA boards have adequate clocks, // running at a few 10's of MHz)output LED;reg toggle;always @(posedge clk) toggle<=~toggle; // toggles at half //the clk frequency // (at least 100Hz)assign LED = toggle;endmodule==================================================== 平滑的改变LED的亮度 对于LED亮度控制。PWM信号是一个理想的解决办法。 下面是使用4位数字来控制LED产生16个亮度等级的例子。 ==================================================== module LED_PWM(clk, PWM_input, LED);input clk;input [3:0] PWM_input; // 16 intensity levelsoutput LED;reg [4:0] PWM;always @(posedge clk) PWM <= PWM[3:0]+PWM_input;assign LED = PWM[4];endmodule===================== LED呼吸闪烁 通过连续的改变LED的亮度，使得LED看起来像是在呼吸。 ==================================================== module LEDglow(clk, LED);input clk;output LED;reg [23:0] cnt;always @(posedge clk) cnt<=cnt+1;wire [3:0] PWM_input = cnt[23] ? cnt[22:19] : ~cnt[22:19]; // ramp the PWM input up and downreg [4:0] PWM;always @(posedge clk) PWM <= PWM[3:0]+PWM_input;assign LED = PWM[4];endmodule==================================================== 这跟我们在第一节展示的例子的HDL代码是一样的.
|
