FPGA教程：按键控制LED灯实验

"正点原子的FPGA教程第九章讲解了如何通过按键控制LED灯的实验，主要涵盖了按键和LED的基本操作以及硬件和软件的设计流程。" 在FPGA开发中，按键控制LED灯是一个基础但重要的实验，它帮助开发者理解输入输出接口的工作原理以及逻辑控制的基础。本章内容围绕着轻触式按键和自锁按键这两种常见的按键类型展开，介绍了它们的结构和工作方式。 9.1简介部分，讲解了按键开关的基本知识，包括轻触式按键（无自锁）和自锁按键的区别。轻触式按键在无压力时保持断开状态，按下时内部金属弹片形变使得电路闭合；自锁按键则在第一次按下后保持接通，再次按下则断开并恢复原状。 9.2实验任务明确了目标，即利用开发板上的四个轻触式按键控制四个LED灯，根据按键的不同组合显示不同的LED灯光效果，这有助于练习基本的逻辑控制和事件响应编程。 9.3硬件设计部分展示了实验的硬件布局，四个按键通过电路连接到四个LED，按键未按下时输出高电平，按下则输出低电平。开发者需要了解这些IO口的分配，以便在软件设计时正确设置。 9.4程序设计阶段，开发者需要编写Verilog或VHDL代码，处理按键的输入信号，并根据输入状态控制LED灯的亮灭。这通常涉及到边沿检测、消抖处理以及状态机的设计，以确保对按键按下的稳定识别和LED的精确控制。 9.5下载验证是实验的最后步骤，将编写的FPGA代码下载到开发板中，通过实际操作按键观察LED灯的反应，验证程序的正确性。 在TCL约束文件中，每个元件的管脚被分配到开发板的具体物理位置，如系统时钟、复位按键以及各个按键和LED灯的管脚，这是为了确保硬件和软件设计的一致性，确保正确通信。 这个实验旨在让学习者熟悉FPGA开发流程，掌握基本的硬件接口操作，以及初步的数字逻辑设计。通过这样的实践，可以提升开发者对数字系统设计的理解和动手能力。