FPGA实现LED跑马灯教程：编程与步骤详解

本篇文档主要介绍了一个基于FPGA实现的LED跑马灯程序设计。首先，实验目标是使用8个LED灯实现跑马灯效果，通过计数与判断技术进行分频，同时熟练运用Verilog HDL编程语言中的移位运算符。实验环境采用了艾米电子工作室的EP2C8Q208C8增强版开发套件作为硬件平台，配合Quartus II 8.1开发软件进行软件配置。 实验原理部分详细解释了跑马灯的工作原理。LED灯按顺序点亮，从LED0开始，每接收到一个时钟脉冲，计数器增加1。当计数器达到25000000时，会触发LED1点亮，LED0熄灭，然后LED0数据向左移位一位。如此循环，LED依次点亮，模拟亮点从左向右移动，形成跑马灯效果。当LED7点亮后，需要将所有LED恢复到初始状态，即LED0亮、其他熄灭，然后再次启动跑马灯过程。 在编程方面，实验代码展示了如何使用Verilog模块化设计，其中`ledwalk`模块定义了输入的时钟信号`clk`和输出的LED数组`led`。计数和控制逻辑存储在内部变量`buffer`和`led_out`中。`always @(posedge clk)`语句用于同步更新计数和控制，`if`条件判断和移位操作确保了跑马灯的动态变化。 实验步骤详细指导了如何在Quartus II环境中进行项目设置和代码编写。首先创建一个新的工程，然后新建一个名为`ledwalk.v`的Verilog HDL源程序文件，将提供的源代码复制粘贴并保存。接着，用户需要配置FPGA硬件并将程序下载到开发板上，通过观察LED灯的变化验证程序运行效果。 总结来说，这篇文档提供了FPGA实现LED跑马灯的完整流程，包括理论背景、编程细节和实际操作步骤，对学习者理解和实践Verilog HDL编程，尤其是FPGA基础应用具有很高的参考价值。通过这个项目，参与者不仅能掌握基本的FPGA编程技巧，还能深入理解数字逻辑设计中的时序逻辑和控制逻辑。