module water(clk, rst, led, ctrl, button); input clk; input rst; input ctrl; input button; output reg [7:0] led; parameter WIDTH = 27; parameter COUNT = 999_999; reg [WIDTH-1:0] cnt; reg [7:0] light = 8'b0001; reg dir = 1; always @(posedge clk) begin if (rst) begin cnt <= 0; light <= 8'b0001; dir <= 1; end else if (cnt == COUNT) begin cnt <= 0; if (ctrl) begin dir <= dir; end else if (dir) begin light <= {light[6:0], light[7]}; end else begin light <= {light[0], light[7:1]}; end end else begin cnt <= cnt + 1; end end always @(button) begin if (!button) begin dir <= ~dir; end end assign led = light; endmodule

这是一个 Verilog 代码实现的水流灯模块，下面是对这个代码的解释：

module water(clk, rst, led, ctrl, button);
    input clk; // 输入时钟信号
    input rst; // 输入复位信号
    input ctrl; // 控制信号
    input button; // 按钮信号
    output reg [7:0] led; // 输出 LED 信号
    parameter WIDTH = 27; // 计数器宽度
    parameter COUNT = 999_999; // 计数器计数上限
    
    reg [WIDTH-1:0] cnt; // 计数器寄存器
    reg [7:0] light = 8'b0001; // 灯光模式寄存器
    reg dir = 1; // 灯光方向寄存器
    
    // 时钟触发逻辑
    always @(posedge clk) begin
        if (rst) begin // 复位信号
            cnt <= 0;
            light <= 8'b0001;
            dir <= 1;
        end
        else if (cnt == COUNT) begin // 计数到上限
            cnt <= 0;
            if (ctrl) begin // 控制信号
                dir <= dir; // 不改变灯光方向
            end
            else if (dir) begin // 正向灯光
                light <= {light[6:0], light[7]}; // 左移一位并将最高位放到最低位
            end
            else begin // 反向灯光
                light <= {light[0], light[7:1]}; // 右移一位并将最低位放到最高位
            end
        end
        else begin // 继续计数
            cnt <= cnt + 1;
        end
    end
    
    // 按钮触发逻辑
    always @(button) begin
        if (!button) begin // 按钮按下
            dir <= ~dir; // 反转灯光方向
        end
    end
    
    assign led = light; // 将灯光模式直接赋值给 LED 输出信号
endmodule

这个模块实现了一个水流灯效果，可以通过按钮反转灯光方向，控制信号可以用来暂停和恢复灯光运动。rst 为高电平有效的复位信号，clk 为时钟信号，led 为 8 位 LED 输出信号。WIDTH 和 COUNT 参数分别指定计数器的宽度和计数上限，可以根据需要进行调整。计数器 cnt 用于控制灯光变换速度，灯光模式寄存器 light 用于存储当前的灯光模式，灯光方向寄存器 dir 用于存储当前的灯光方向。在时钟触发逻辑中，如果 rst 信号为高电平，就将计数器、灯光模式和灯光方向重置为初始值；如果计数器计数到上限，就根据灯光方向和控制信号更新灯光模式；否则就继续计数。在按钮触发逻辑中，如果按钮按下，就反转灯光方向。最后将灯光模式直接赋值给 LED 输出信号。