学FPGA少不了语言的使用,因为Verilog语言类似C语言,本人有一定C语言基础,所以从Verilog开始相对简单.FPGA学习开始:
1:Verilog语言的学习,熟悉Verilog语言的各种语法,少不了夏宇闻教授的《verilog数字系统设计教程》。个人感觉<<设计与验证>>也很好
2:熟悉QuartusII软件的各种功能,各种逻辑算法设计,接口模块(RS232,LCD,VGA,SPI,I2c等)的设计,时序分析,硬件优化等,自己开始设计简单的FPGA板子。
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关于多路数据选择器,大致就是指经过选择,把多个通道的数据传送到唯一的公共数据通道上去,实现数据选择功能的逻辑电路称为数据选择器。它的作用相当于多个输入的单刀多掷开关,这样应该更容易懂点.
下图所示为二选一数据选择器原理图,a,b为输入端,sel为控制端,out为输出端
下面通过按键控制LED对二选一选择器的验证
设计定义:
二选一多路器
两个输入IO,a、b。可以是高电平,也可是低电平
输入按键按下时,
LED灯与a端口状态保持一致。
输入按键释放时,
LED灯与b端口状态保持一致
参考代码:
moduleled_test(a,b,key_in,led_out);//modulexxx();
inputa;//输入端口A
inputb;//输入端口B
inputkey_in; //按键输入,控制多路数据输出的选择
outputled_out; //led控制端口
assignled_out=(key_in==0)?a:b;//当key_in==0:led_out=a
endmodule
仿真代码:
`timescale1ns/1ps//时间精度设置
moduleled_test_tb;
//激励信号定义,对应连接到待测试模块的输入端口
regsignal_a;
regsignal_b;
regsignal_c;
//待检测信号定义,对应连接到待测试模块的输出端口
wireled;
//例化待测试模块,注意:"led_test"必须和文件名必须和顶层名称一致"led_test_tb"可以个人定义
led_testled_test_tb(
.a(signal_a),
.b(signal_b),
.key_in(signal_c),
.led_out(led)
);
//产生激励测试
initialbegin
signal_a=0;signal_b=0;signal_c=0;
#100;//延时100ns
signal_a=0;signal_b=0;signal_c=1;
#100;
signal_a=0;signal_b=1;signal_c=0;
#100;
signal_a=0;signal_b=1;signal_c=1;
#100;
signal_a=1;signal_b=0;signal_c=0;
#100;
signal_a=1;signal_b=0;signal_c=1;
#100;
signal_a=1;signal_b=1;signal_c=0;
#100;
signal_a=1;signal_b=1;signal_c=1;
#200;
$stop; //$stop的使用结束仿真
end
endmodule
对程序完成编译,观察一下RTL viewer
可以看到,RTL与我们需要的设计结果一样
然后我们就可以直接调用 modelsim 进行仿真查看前仿真波形,再次观察结果是否符合设计
通过观察仿真波形没有问题,说明代码逻辑可能正确(当然进一步确认需要后仿真和板级验证),最后当程序能够在板上正确运行才算成功.