用vivado设计一个16位LED流水灯电路。假设时钟为100MHz，流水灯移位延时为0.4秒。 如果外接一个按键，控制流水灯移动方向，怎么实现？写出程序代码

在Vivado中设计16位LED流水灯电路，首先需要确定硬件组件，包括LED阵列、锁存器、计数器以及一个用于按键输入的GPIO模块。以下是基本的设计步骤：

1. **电路描述**:
- 使用一片锁存器（如74HC595）串行驱动LED，将16位数据转换成8位一组的LED点亮信号。
- 设计一个分频器，将100MHz的系统时钟降低到合适的频率，以便达到0.4秒的移位时间（大约为250kHz）。
- 添加一个外部中断引脚（INT）连接到GPIO，作为按键检测口。

2. **软件设计**:
- 创建一个Verilog或VHDL设计文件，编写模块化代码来实现以下功能：
a. **计数器模块**: 生成16位移位脉冲序列。
b. **锁存器模块**: 接收计数器产生的数据，并逐位点亮LED。
c. **按键检测模块**: 当按键按下时，中断触发，改变计数器的方向寄存器，决定是向前还是向后移位。

// 示例代码片段（简化版）
module led_counter (
    input clk_100M,        // 100MHz系统时钟
    output [15:0] led_out, // LED输出
    input int_pin,         // 按键输入
    input direction_in     // 移位方向控制
);

// 分频模块
integer counter_divider;
always @(posedge clk_100M) begin
    if (!counter_divider) begin
        counter_divider <= 250000;  // 根据需要计算实际分频系数
    end else begin
        counter_divider <= counter_divider - 1;
    end
end

reg [15:0] shift_data;

always @(posedge counter_divider) begin
    shift_data <= shift_data >> 1;  // 向右移位
    led_out = shift_data[15:0];    // 更新LED状态
    if (direction_in && int_pin) begin  // 如果按键并改变方向
        shift_data <= {shift_data[14:0], 0};  // 向左移位
    end
end
// 更多详细接口及初始化部分...
endmodule