【Verilog HDL 训练】第 10 天（PWM 呼吸灯）

5月8日

PWM

用verilog实现PWM控制呼吸灯。呼吸周期2秒：1秒逐渐变亮，1秒逐渐变暗。系统时钟24MHz，pwm周期1ms，精度1us。

今天的题目我是第一次见，答案借鉴大神的：Verilog没有葵花宝典打卡day10.md

简述PWM

PWM——脉宽调制信号（Pulse Width Modulation），它利用微处理器的数字输出来实现，是对模拟电路控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量、通信、功率控制与变化等许多领域。

LED特效呼吸灯原理

采用pwm的方式，在固定的频率下，采用占空比的方式来实现LED亮度的变化。占空比为0，LED灯不亮，占空比为100%，则LED灯最亮。所以将占空比从0到100%，再从100%到0不断变化，就可以实现LED灯实现特效呼吸。

下面是Verilog描述：

注：上硬件测试时，参数DELAY1000 还是要改为1000，下面代码中的DELAY1000 = 10是愿作者为了仿真方便定的值。

module Breath_LED(input           clk,    //24Mhzinput           rst_n,output          led_out
);parameter   DELAY24 = 24;
//parameter   DELAY1000 = 1000;
parameter   DELAY1000 = 10;//just testwire            delay_1us;
wire            delay_1ms;
wire            delay_1s;
reg             pwm;
reg     [7:0]   cnt1;
reg     [10:0]  cnt2;
reg     [10:0]  cnt3;
reg             display_state;//延时1us
always @(posedge clk or negedge rst_n)beginif(!rst_n)cnt1 <= 6'b0;else if(cnt1 == DELAY24 - 1'b1)cnt1 <= 6'b0;else cnt1 <= cnt1 + 1'b1;
endassign delay_1us = (cnt1 == DELAY24 - 1'b1)? 1'b1:1'b0;//延时1ms
always @(posedge clk or negedge rst_n)beginif(!rst_n)cnt2 <= 10'b0;else if(delay_1us == 1'b1)beginif(cnt2 == DELAY1000 - 1'b1)    cnt2 <= 10'b0;else cnt2 <= cnt2 + 1'b1;endelse cnt2 <= cnt2;
end
assign delay_1ms = ((delay_1us == 1'b1) && (cnt2 == DELAY1000 - 1'b1))? 1'b1:1'b0;//延时1s
always @(posedge clk or negedge rst_n)beginif(!rst_n)cnt3 <= 10'b0;else if(delay_1ms)beginif(cnt3 == DELAY1000 - 1'b1)cnt3 <= 10'b0;else cnt3 <= cnt3 + 1'b1;endelse cnt3 <= cnt3;
endassign delay_1s = ((delay_1ms == 1'b1) && (cnt3 == DELAY1000 - 1'b1))? 1'b1:1'b0;//state change
always @(posedge clk or negedge rst_n)beginif(!rst_n)display_state <= 1'b0;else if(delay_1s)//每一秒切换一次led灯显示状态display_state <= ~display_state;else display_state <= display_state;
end//pwm信号的产生
always @(posedge clk or negedge rst_n)beginif(!rst_n)pwm <= 1'b0;else case(display_state)1'b0: pwm <= (cnt2 < cnt3)? 1'b1:1'b0;1'b1: pwm <= (cnt2 < cnt3)? 1'b0:1'b1;default: pwm <= pwm;endcase
endassign led_out = pwm;endmodule

我给出测试代码：

module Breath_LED_tb();reg clk;reg rst_n;wire led_out;//generate clockinitial beginclk = 0;forever #20 clk = ~clk;end//initializationinitial beginrst_n = 0;#10000rst_n = 1;end//instantiationBreath_LED u_led(.clk(clk),.rst_n(rst_n),.led_out(led_out));endmodule

行为仿真时序图：

参考链接：http://www.cnblogs.com/ninghechuan/p/6291499.html

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