Verilog HDL语言实现16*16LED点阵滚动显示英文”red“的程序

下面是一个Verilog HDL程序，用于实现16x16 LED点阵的滚动显示英文单词“red”。该程序使用了一个FPGA板上的16位计数器和一个ROM存储器，其中存储了“red”单词的字模信息。每当计数器增加到特定值时，它将触发一个时钟信号，该信号用于读取ROM存储器并将相应的LED点亮。

module led_matrix(
    input clk,
    input rst,
    output reg [15:0] led_row,
    output reg [15:0] led_col);

reg [3:0] row_counter;
reg [15:0] col_counter;
reg [7:0] rom_data;

parameter delay = 500000; //delay cycles between column shifts

//ROM memory containing "red" word pattern
//each byte represents a column of 8 LEDs
//MSB of each byte represents the top LED in the column
//LSB of each byte represents the bottom LED in the column
//16 bytes in total for 16x16 LED matrix
//pattern for "r"
reg [7:0] rom_r[16] = {
    8'b00000010,
    8'b00000010,
    8'b00000100,
    8'b00001000,
    8'b00001000,
    8'b00001110,
    8'b00001010,
    8'b00001010,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000
};

//pattern for "e"
reg [7:0] rom_e[16] = {
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00111100,
    8'b01000010,
    8'b01000000,
    8'b01111000,
    8'b01000000,
    8'b01000010,
    8'b00111100,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000
};

//pattern for "d"
reg [7:0] rom_d[16] = {
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00011100,
    8'b00100010,
    8'b00100010,
    8'b00100010,
    8'b00100010,
    8'b00100010,
    8'b00011100,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000,
    8'b00000000
};

always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
        row_counter <= 4'd0;
        col_counter <= 16'd0;
        led_row <= 16'd0;
        led_col <= 16'd0;
    end else begin
        if (col_counter >= delay) begin
            col_counter <= 16'd0;
            case (row_counter)
                4'd0: rom_data <= rom_r[col_counter];
                4'd1: rom_data <= rom_e[col_counter];
                4'd2: rom_data <= rom_d[col_counter];
                default: rom_data <= 8'b0;
            endcase
            led_col <= {led_col[14:0], led_row[15]};
            led_row <= {led_row[14:0], rom_data};
            if (row_counter == 4'd15) begin
                row_counter <= 4'd0;
            end else begin
                row_counter <= row_counter + 4'd1;
            end
        end else begin
            col_counter <= col_counter + 1;
        end
    end
end

endmodule

在这个程序中，LED点阵被表示为16x16的矩阵，其中每个元素都是一个LED。程序使用两个16位寄存器来控制LED点阵的输出：led_row和led_col。led_col寄存器用于存储点阵中的列，而led_row寄存器用于存储点阵中的行。

程序使用一个4位计数器来控制行的输出。当计数器增加到15时，它将被重置为0。程序还使用一个16位计数器来控制列的输出。每当计数器增加到特定值（delay）时，它将重置为0，并从ROM存储器中读取相应的字模信息。该程序使用了三个ROM存储器，分别存储字母“r”、“e”和“d”的字模信息。这些字模信息在ROM存储器中以每列8个LED的形式存储，总共有16列，因此需要16个字节来存储每个字母的字模信息。程序通过case语句来选择要读取哪个字母的字模信息，并将该信息存储到rom_data寄存器中。然后，程序使用led_col寄存器将该列左移一位，并使用led_row寄存器将rom_data信息向上移动一行，并将最后一行设置为相应的LED点亮。这样，程序就能够实现16x16 LED点阵的滚动显示英文单词“red”。