10位LED彩灯设计（verilog实现）

本实验要实现的工程，旨在通过控制10位LED灯闪出不同的三种以上的花色。具体要求为：上电后，LED灯首先全灭，然后自动开始闪烁，完成设计的三种（或以上）花色后，又回到初始状态重新开始新一轮的闪烁。要求闪烁的频率为1s，可以增加频率可调的功能。

设计思路：由于10位LED灯要闪出3种及以上颜色，并且闪烁的频率为1s，并且频率可调。由此设计了3个计数器，计数器cnt0用于计数1s，cnt1用于控制频率可调，cnt3用于计数3种颜色。

设计代码：

module com_experiment(clk,rst_n,led,x  //改变频率
);input     clk;
input     rst_n;
input     x;
output    led;parameter COUNTER=50;//计数1秒需要计数50_000_000次，因为仿真时间过长改为计数50次
reg  [25:0]  cnt0     ;
wire         add_cnt0 ;
wire         end_cnt0 ;
reg  [1:0]   cnt1     ;
wire         add_cnt1 ;
wire         end_cnt1 ;
reg  [2:0]   cnt2     ;
wire         add_cnt2 ;
wire         end_cnt2 ;
reg  [9:0]   led      ;
wire [1:0]   x        ;//计数1秒
always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
if(!rst_n) begincnt0<=0;end
else if(add_cnt0) beginif(end_cnt0)cnt0<=0;elsecnt0<=cnt0+1;end
endassign add_cnt0=1;
assign end_cnt0=add_cnt0&&cnt0==COUNTER-1;//控制闪烁的频率
always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
if(!rst_n) begincnt1<=0;end
else if(add_cnt1) beginif(end_cnt1)cnt1<=0;elsecnt1<=cnt1+1;end
endassign add_cnt1=end_cnt0;
assign end_cnt1=add_cnt1&&cnt1==x-1;//计数3次，每次闪烁一种颜色
always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
if(!rst_n) begincnt2<=0;end
else if(add_cnt2) beginif(end_cnt2)cnt2<=0;elsecnt2<=cnt2+1;end
endassign add_cnt2=end_cnt1;
assign end_cnt2=add_cnt2&&cnt2==3-1;//控制三种颜色的闪烁
always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
if(rst_n==1'b0) beginled<=10'b0000000000;//当满足此条件时，全灭end
else if(add_cnt2 && cnt2==1-1) beginled<=10'b0000000111;//当满足此条件时，前3个灯闪烁，第一种颜色end
else if(add_cnt2 && cnt2==2-1) beginled<=10'b0001111000;//当满足此条件时，中4个灯闪烁，第二种颜色end
else if(add_cnt2 && cnt2==3-1) beginled<=10'b1110000000;//当满足此条件时，后3个灯闪烁，第三种颜色end
endendmodule

仿真代码：

`timescale 1 ns/ 1 ns
module com_experiment_vlg_tst();parameter CYCLE=20;
reg clk;
reg rst_n;
reg  [1:0]  x;
wire [9:0]  led;com_experiment i1 (  .clk(clk),.led(led),.rst_n(rst_n),.x(x)
);initial beginclk=0;forever#(CYCLE/2)beginclk=~clk;end
endinitial beginx=1;#200;forever beginx=1;#600;x=2;#1200;x=3;#1800;end
endinitial begin#1;rst_n=0;#(CYCLE*10);rst_n=1;
endendmodule

仿真波形

上板

LEDG5~LEDG7显示的为一种颜色，LEDR6~LEDR9为第二种颜色，LEDR14~LEDR16为第三种颜色

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