FPGA初学者教程:PWM控制LED亮度

需积分: 19 4 下载量 100 浏览量 更新于2024-09-08 收藏 322KB PDF 举报
"FPGA入门系列实验教程,通过PWM输出控制LED显示,旨在帮助初学者掌握Verilog HDL编程及PWM工作原理。教程使用艾米电子工作室的EP2C8Q208C8增强版开发套件和QuartusII 8.1软件进行实践。实验中,通过两个按键key1和key2调节PWM占空比,进而改变LED亮度。" 这篇教程详细介绍了如何使用FPGA(Field-Programmable Gate Array)进行PWM(Pulse-Width Modulation)输出并控制LED显示,适合FPGA初学者。PWM是一种重要的数字信号处理技术,通过调节脉冲宽度来模拟连续变化的信号,常用于电源管理、电机控制、音频放大等领域。 实验的核心是用Verilog HDL编写程序,其中`pwm_out`模块是关键。模块接收时钟信号`clk`、两个按键输入`key`和LED输出`led`。内部计数器`count`用于生成PWM周期,`pwm_count`用于存储当前设定的占空比,而`pwm_flag`则根据计数器值决定LED是否点亮。 在代码中,`always @(posedge clk)`块是时序逻辑,每当时钟上升沿到来时,`count`加1。如果`count`的13到4位小于`pwm_count`,则`pwm_flag`置1,使得LED亮;反之,`pwm_flag`置0,LED熄灭。`if (count[15]==1'b1)`块处理按键输入,key1增加占空比,key2减少占空比,以此改变LED的亮度。 实验步骤包括新建工程、添加源文件、设置目标设备、编译与仿真等,这些步骤对于熟悉FPGA设计流程至关重要。在QuartusII环境中,用户可以实现代码的编写、综合、适配、下载以及功能验证。 通过这个实验,学习者不仅能够了解FPGA的基本操作,还能深入理解PWM的工作机制,并锻炼Verilog HDL编程能力。同时,实验的可交互性使得理论知识与实际应用相结合,提高了学习的趣味性和实用性。