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Como construir seu primeiro pisca-pisca LED FPGA:um tutorial passo a passo

Guia passo a passo:construindo seu primeiro pisca-pisca LED FPGA

Parte 1:Projetando VHDL ou Verilog


Neste tutorial, você aprenderá como criar código VHDL e Verilog que aciona um LED em uma frequência definida pelo usuário. Escolha o idioma que melhor se adapta ao seu fluxo de trabalho.

Ao escrever HDL, você deve verificar se o design se comporta conforme planejado. Os erros são inevitáveis, por isso a simulação é indispensável. Este tutorial é dividido em duas fases críticas:
  1. Projeto HDL
  2. Simulação HDL

Ignorar a simulação pode levar a uma dispendiosa depuração no hardware. Trate a simulação como um ponto de verificação obrigatório.

Requisitos do projeto


Escreva HDL que pisca um LED em 100 Hz, 50 Hz, 10 Hz ou 1 Hz com um ciclo de trabalho de 50%. Dois interruptores selecionam a frequência desejada e um LED_EN adicional a chave deve estar alta para ativar o LED. O FPGA funciona em um oscilador de 25 MHz.

Tabela verdade para o seletor de frequência:
Ativar Switch1 Switch2 Frequência da unidade de LED
0 – – desativado
1 0 0 100Hz
1 0 1 50Hz
1 1 0 10Hz
1 1 1 1Hz

Resumo do sinal:
Nome do sinal Direção Descrição
i_clock Entrada Relógio de 25 MHz
i_enable Entrada Ativar interruptor (logic0 =LED desligado)
i_switch_1 Entrada Interruptor seletor de frequência1
i_switch_2 Entrada Interruptor seletor de frequência2
o_led_drive Saída Sinal de acionamento LED

Quatro processos contadores simultâneos monitoram o clock de 25 MHz e geram alternâncias para cada frequência alvo. Mesmo quando uma frequência específica não é selecionada, seu contador continua a funcionar – um princípio fundamental da simultaneidade de hardware.

Os switches formam um multiplexador que direciona o switch escolhido para a saída do LED. Os multiplexadores são lógica puramente combinacional, portanto operam sem relógio.

Abaixo está um diagrama de blocos ilustrando a arquitetura:

Como construir seu primeiro pisca-pisca LED FPGA:um tutorial passo a passo

Implementação VHDL

08 
Implementação Verilog
 
18 
 Próxima etapa:simule esse design em VHDL ou Verilog para confirmar o comportamento correto antes da implantação. 

            

            

                       
                No

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